PhD értekezés
Bán Attila őrnagy
- 2016 1
NEMZETI KÖZSZOLGÁLATI EGYETEM KATONAI MŰSZAKI DOKTORI ISKOLA
Bán Attila őrnagy
A műszaki-technikai fejlődés hatása a hazai használatú tüzérségi eszközök fejlődésére Doktori (PhD) Értekezés
Prof. Dr. Turcsányi Károly DSc
BUDAPEST, 2016.
2
TARTALOMJEGYZÉK
1.
BEVEZETÉS
7
A TUDOMÁNYOS PROBLÉMA MEGFOGALMAZÁSA
7
KUTATÁSI CÉLKITŰZÉSEK
8
KUTATÁSI HIPOTÉZISEK MEGFOGALMAZÁSA
10
KUTATÁSI MÓDSZEREK
10
IRODALMI ÖSSZEFOGLALÓ
13
FEJEZET A
TÜZÉRSÉGI
ESZKÖZÖK
FEJLŐDÉSÉT
MEGHATÁROZÓ
17
MŰSZAKI-TECHNIKAI FEJLŐDÉS HATÁSA A TÜZÉRSÉGI ESZKÖZÖK
20
TÉNYEZŐK 1.1.
AZ
FEJLŐDÉSÉRE
1.1.1.
A
GAZDASÁG FELLENDÜLÉSE A MEZŐGAZDASÁGI FORRADALOM ÉS A
21
GYARMATOK HATÁSÁRA
1.1.2.
A GYÁRTÁSI MÓDSZEREK FEJLŐDÉSE AZ IPARI FORRADALOM KORÁBAN
25
1.1.3.
AZ IPARI FEJLŐDÉS HATÁSÁRA LÉTREJÖTT MENNYISÉGI NÖVEKEDÉS
29
1.1.4.
AZ IPARI FEJLŐDÉS HATÁSÁRA LÉTREJÖTT MINŐSÉGI FEJLŐDÉS
31
1.1.5.
AZ IPARI FEJLŐDÉSTŐL ELMARADÓ TÜZÉRSÉGI ESZKÖZRENDSZER
33
1.2.
A
FEGYVERNEMMEL
SZEMBEN
TÁMASZTOTT
KÖVETELMÉNYRENDSZER
36
HATÁSA
1.2.1.
MENNYISÉGI NÖVEKEDÉS: AZ ELÖLTÖLTŐ HAJÓÁGYÚK SZÁMÁNAK
37
FEJLŐDÉSE
1.2.2.
MINŐSÉGI HALADÁS: AZ ELÖLTÖLTŐ HAJÓÁGYÚK TULAJDONSÁGAINAK
39
FEJLŐDÉSE
1.3.
KÖVETKEZTETÉSEK
2.
FEJEZET A
TÜZÉRSÉGI
40
ESZKÖZÖK
FEJLŐDÉSÉNEK
ÁTTEKINTÉSE,
KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A LÖVEGCSŐ GYÁRTÁSÁRA
3
46
2.1.
HARANGOK ÉS KORAI BRONZÁGYÚK ÖNTÉSE
47
2.2.
AZ ABRONCSOS ÁGYÚK
51
2.3.
HOSSZÚ BRONZÁGYÚK ÖNTÉSE
53
2.3.1.
A BRONZ LÖVEGCSŐ ÖNTÉSÉNEK FEJLŐDÉSE
54
2.4.
ÖNTÉSTECHNOLÓGIAI PROBLÉMÁK A HOSSZÚ BRONZÁGYÚK GYÁRTÁSA
58
SORÁN
2.4.1.
A BRONZÁGYÚK ANYAGA
58
2.4.2.
A BRONZÁGYÚK ÖNTÉSE
59
2.4.3.
ANYAGVIZSGÁLATOK
61
2.4.4.
AGYAGFORMÁBA ÖNTÖTT BRONZ PRÓBATEST LEHŰLÉSÉNEK VIZSGÁLATA
62
2.4.5.
AZ ÖNTVÉNY KITÁPLÁLÁSÁNAK VIZSGÁLATA
66
2.4.6.
A VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK ÖSSZEFOGLALÁSA
69
2.5.
ÖNTÖTTVAS LÖVEGCSÖVEK KIFEJLESZTÉSE
69
2.6.
A VASGYÁRTÁS FELLENDÜLÉSE AZ IPARI FORRADALOM IDŐSZAKÁBAN
71
2.7.
A SZÉN FORRADALMA
76
2.8.
18. SZÁZADI FEJLESZTÉSEK A LÖVEGEK ELŐÁLLÍTÁSA TERÉN
78
2.8.1.
A LÖVEGCSŐ FÚRÁSÁNAK FEJLESZTÉSE
79
2.8.2.
A LÖVEGCSŐ MEGMUNKÁLÁSÁNAK FEJLESZTÉSE
81
2.9.
ÁTMENETI ÁGYÚK
82
2.9.1.
A KORSZAK ACÉLGYÁRTÁSA
84
2.9.2.
BESSEMER MÓDSZERE
84
2.9.3.
TOVÁBBFEJLESZTETT ACÉLGYÁRTÓ ELJÁRÁSOK
86
2.9.4.
KRUPP, AZ ÚTTÖRŐ
87
2.9.5.
TOVÁBBFEJLESZTETT ÖNTÖTTVAS ÁGYÚK
89
2.9.6.
ABRONCSOLT ÁGYÚK
91
2.9.7.
AZ ELSŐ ÉPÍTETT ÁGYÚK
92
2.9.8.
TOVÁBBFEJLESZTETT ÉPÍTETT ÁGYÚK
94
2.10.
ACÉLBRONZ ÁGYÚK
96
2.10.1. AZ ACÉLBRONZ ÁGYÚCSŐ ÖNTÉSE
96
2.10.2. AZ ACÉLBRONZ ÁGYÚCSŐ KEMÉNYÍTÉSE
98
2.11.
FOLYTACÉL CSÖVEK – AZ ELSŐ VILÁGHÁBORÚ INDUKÁLTA FEJLŐDÉS
99
2.11.1. KETTŐS FALÚ (FRETTÁLT) ÉS AUTOFRETTÁLT LÖVEGCSÖVEK
101
2.11.2. AZ AUTOFRETTÁLÁS LEÍRÁSA
103
4
2.11.3. AZ ELJÁRÁS TÖRTÉNELMI HÁTTERÉNEK BEMUTATÁSA
105
2.11.4. A HIDRAULIKUS AUTOFRETTÁLÁS
107
2.11.5. A MECHANIKAI MÓDSZER
109
2.11.6. BALLISZTIKUS AUTOFRETTÁLÁS
110
2.11.7. AZ AUTOFRETTÁLÁS ALKALMAZHATÓSÁGA
110
2.11.8. A SZÜKSÉGES DEFORMÁCIÓ MÉRTÉKE ÉS AZ ALKALMAZOTT AUTOFRETTÁLÓ
111
NYOMÁS
2.12.
LÖVEGCSÖVEK GYÁRTÁSA A MÁSODIK VILÁGHÁBORÚTÓL NAPJAINKIG
113
2.12.1. AZ ALKALMAZOTT ALAPANYAGOK
113
2.12.2. AZ ALKALMAZOTT ELJÁRÁSOK
115
2.13.
KÖVETKEZTETÉSEK
3.
FEJEZET
116
A MAGYAR TÜZÉRSÉG ESZKÖZEI EGYÉB EURÓPAI
124
TÜZÉRSÉGEK TÜKRÉBEN 3.1.
KÉSŐ KÖZÉPKOR, KORA ÚJKOR
124
3.1.1.
ZSIGMOND KIRÁLY TÜZÉRSÉGE
124
3.1.2.
MÁTYÁS KIRÁLY TÜZÉRSÉGE
125
3.1.3.
A VÉGVÁRI HARCOK
126
3.2.
HABSBURG ÉS K.U.K. IDŐK: FEJLETT ELÖLTÖLTŐ RENDSZER
127
3.3.
GÁBOR ÁRON ÁGYÚI
129
3.3.1.
A BODVAJI VASMŰ
130
3.3.2.
A VASÁGYÚK ÖNTÉSE
132
3.3.3.
A „RÉZÁGYÚK”
136
3.3.4.
GÁBOR ÁRON TEVÉKENYSÉGÉNEK ÉRTÉKELÉSE
138
3.4.
A VILÁGHÁBORÚK
139
3.4.1.
ELSŐ VILÁGHÁBORÚ: UTOLSÓ BRONZ CSÖVEK, GYORS FEJLESZTÉSEK
139
3.4.2.
A MÁSODIK VILÁGHÁBORÚ: FEJLESZTÉS A SEMMIBŐL
142
3.4.3.
A MÁSODIK VILÁGHÁBORÚT KÖVETŐ IDŐSZAK
144
3.5.
KÖVETKEZTETÉSEK
146
4.
A MÚZEUMI GYŰJTEMÉNY SZEREPE A TÜZÉRSÉGI ESZKÖZÖK FEJLŐDÉSÉNEK
151
BEMUTATÁSÁBAN
5
4.1.
A GYŰJTEMÉNYEK BEMUTATÁSA
151
4.2.
A GYŰJTEMÉNYI SZERKEZET ÖSSZEVETÉSE A 2. FEJEZETBEN EÍRTAKKAL
152
4.2.1.
A KORAI LŐFEGYVER GYŰJTEMÉNY
152
VIZSGÁLATA AZ ELÖLTÖLTŐ ÁGYÚK
FEJLŐDÉSÉNEK TÜKRÉBEN
4.2.2.
A GÉPESÍTETT HADITECHNIKAI GYŰJTEMÉNY
VIZSGÁLATA A HÁTULTÖLTŐ
153
ÁGYÚK FEJLŐDÉSÉNEK TÜKRÉBEN
4.3.
A GYŰJTEMÉNYI SZERKEZET ÉRTÉKELÉSE
154
4.4.
KÖVETKEZTETÉSEK
155
ÖSSZEGZETT KÖVETKEZTETÉSEK
157
ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK
173
AJÁNLÁSOK
174
TÉMAKÖRBŐL KÉSZÜLT PUBLIKÁCIÓIM
175
FELHASZNÁLT IRODALOM
177
MELLÉKLETEK
181
FOGALMAK JEGYZÉKE
199
6
BEVEZETÉS A TUDOMÁNYOS PROBLÉMA MEGFOGALMAZÁSA A történelem folyamán a tüzérség fejlődésének lehetőségeit alapvetően a lövegek jellemzőinek változása határozta meg. Ezeknek az eszközöknek a fejlődése nem egy magában álló folyamat, hanem az általános tudományos, műszaki és technikai haladás része, mint ahogy a hadviselés is része a társadalom tevékenységeinek. Magától értetődik, hogy a tüzérség eszközparkja, annak műszaki fejlettsége tükrözi az azt létrehozó társadalom műszakitechnikai fejlettségét. Mégis, feltűnnek olyan történelmi példák, amikor ez a látszólagos evidencia nem valósul meg. Az ilyen esetek vizsgálatát nehezíti, hogy nincs olyan összefoglaló mű, amely a kezdetektől napjainkig vizsgálná az eszközök alapvető képességeit meghatározó készítés- később gyártástechnikáját és különösen ennek hazai leképeződését. A képet árnyalja, hogy a hagyományos csöves tüzérség feladatait a történelem folyamán részben átvették egyrészt első világháborúban elterjedt aknavetőkkel felszerelt alakulatok (ezeket nem mindig sorolták a tüzérség kötelékébe) másrészt a második világháborútól
egyre
nagyobb
szerepet
kivívó
rakétatüzérség.
Az
eszközrendszer
specializálódott, átalakultak az addigi kategóriák: az első világháborúig a (szárazföldi) lövegeket tábori- erőd- és ostromlövegekre, míg a világháború után egyre inkább táboripáncéltörő- és légvédelmi lövegekre osztották. Egy doktori dolgozat keretein messze túlmutat ennek a szerteágazó, időben változó eszközrendszernek a teljes vizsgálata. Így kiválasztottam a hagyományos, csöves lövegeket, mint a legkorábban megjelent és máig a leggyakoribb, legjellemzőbb típusát a tüzérség eszközeinek. Az ilyen fegyverek osztályozása, kategóriába sorolása hagyományosan a lövegcső tulajdonságai – méretei, arányai – alapján történik. Ez az alkatrész, ami a legkorábbi lövegeken is felismerhető, tehát az ilyen eszközök teljes vizsgált történelmének időszaka alatt tanulmányozható. A fentiek okán nem vizsgálom a rakétatüzérséget, nem foglalkozom a hátrasiklás nélküli lövegekkel, és – mivel történetük rövid, és gyártástechnológiájuk nem tér el lényegesen a tábori lövegekétől – nem elemzem a légvédelmi és a páncéltörő tüzérség eszközeit és a fedélzeti (harckocsi, hajó, repülő) lövegeket sem. A tüzérség eszközeinek korszerűsítése a korai időkben egyszerűen a lövegcső tulajdonságainak fejlesztését jelentette. A fejlődő lövegcső adta lehetőségeket aztán egyre 7
nagyobb mértékben voltak képesek a lövegtalp, a löveg kiszolgálására való eszközök és eljárások, majd a lövedékek és a lőpor, végül (napjainkig) ismét a lövegtalp és a löveg kiszolgálására való eszközök és eljárások fejlesztésével kihasználni. Ez azt jelentette, hogy a hasonló lövegcsöveket használó tüzérségek eltérő eredményességgel működhettek, attól függően, hogy mennyire tudták kiaknázni ennek az alapvető elemnek a tulajdonságait. Magyarul a hagyományos tüzérség esetében a lövegcső maradt a meghatározó tényező, a fentebb felsorolt egyéb összetevőkkel ennek az alapvető alkatrésznek a működtetését próbálták, próbálják a lehető leghatékonyabbá tenni. Az előzőek értelmében tehát, ha a tüzérség legkorábban megjelent formáját, a csöves tüzérséget vizsgáljuk, nyilvánvaló, hogy – a határterületet jelentő rakétapóthajtású lövedék kivételével – az összes, nem a lövegcső tulajdonságainak javítását célzó fejlesztés arra szolgál, hogy eme legfőbb alkatrésznek a jellemzőit a lehető legteljesebb mértékben ki lehessen aknázni. Ez azt jelenti, hogy a fejlesztéseket kettéoszthatjuk a lövegcső fejlesztésére, illetve az egyéb, a „lövegcsövet kiszolgáló” fejlesztésekre. A kétfajta innováció közül nyilvánvalóbban az előbbit érdemes elsőként – és jelen munka számára egyetlenként – vizsgálni, hiszen az adja meg a második típusú fejlesztés határait is. Ezért mindennél fontosabb a gyártási módszerek vizsgálata: ezek az eljárások, technológiák határozzák meg a lövegcső tulajdonságait. Itt nemcsak arról lehet szó, hogy az adott korban a korszak csúcstechnológiáját használják a cső elkészítésénél: a történelmi példákat vizsgálva látszik, hogy néha meg is haladták azt, fontos technológiai ugrásokat téve lehetővé a békés célú ipar számára. Máskor egyszerűen nem korszerűsítették a gyártást a korszak színvonalára, a tüzérségi eszközök gyors elavulását hozva el ezzel. Visszatérve most a fejezet elején elmondottakra, átlagosnak, normálisnak értékelem azt, ha ezek a módszerek megfelelnek az adott állam műszaki-technológiai fejlettségének. Amennyiben viszont eltérnek attól, azt a normálistól való eltérésnek, rendkívülinek, vizsgálatra érdemesnek tekintem.
KUTATÁSI CÉLKITŰZÉSEK A lövegek, a lövegcső-gyártás fejlődésének kapcsolata az általános műszaki, ipari háttérrel egyértelmű, de nem minden korszakban egyforma. A kapcsolat vizsgálatához rendelkezésünkre állnak olyan munkák, amelyek bemutatják az ipari fejlődést a vizsgált hét évszázad alatt. Nem lelhető fel azonban olyan mű, amely taglalná a lövegcsövek gyártásának előrehaladását ugyane hosszú időszakasz alatt. A kapcsolat bemutatásához szükséges, hogy a 8
szakirodalom alapján összefoglaljam az adott korszak műszaki-technikai, ipari fejlettségét, lehetőségeit, különösen a kohászatot és a fémipart véve figyelembe. Célom, hogy pótolva a szakirodalomban mutatkozó hiányt, bemutassam a lövegcsövek gyártásának fejlődését a kezdetektől napjainkig, már itt is kapcsolatot keresve az általános ipari színvonallal. Ennek kapcsán feltárom az elöltöltő lövegcsövek öntésének bizonyos nem tisztázott kérdéseit. Végül korszakonként összevetem az ipar illetve a hadiipar lehetőségeit a hazai lövegcső-gyártás módszereivel és produktumaival. Természetesen rengeteg olyan tényező lehet, ami egy állam hadiiparának fejlettségét befolyásolja. Ideális esetben azonban a gazdasági hatások és az olyan társadalmi tényezők, mint a tudományos élet színvonala, a jól képzett szakemberek száma vagy a társadalom által megfogalmazott prioritási sorrendek, nem befolyásolják hátrányosan ezt a szintet. Ezért a műszaki-technikai haladás általánosnak mondható befolyásán kívül csak a fegyvernemmel szemben
támasztott
követelményrendszer
hatását
vizsgálom
a
lövegcsövek
gyártástechnológiájára. Bemutatom, hogy a követelményrendszer hatása lehet olyan erős, hogy az technológiai ugrást eredményez. Rámutatok két olyan esetre, amikor ez az ugrás a békés célú ipar számára is komoly hozadékot eredményezett. Szeretném bemutatni azt, hogy az egyes esetek fenti két tényező szempontjából történő vizsgálata elégséges és eredményes a lövegcső-gyártás fejlettségének meghatározására. Az első világháborús osztrák-magyar tüzérség példáján bemutatom, hogy lehetséges olyan eset, amikor sem az általános műszaki-technológiai fejlettség, sem a fegyvernemmel szemben támasztott követelmények hatása nem gyakorol elégséges hatást a tüzérség eszközeinek fejlesztésére. Ugyane példán szemléltetem, hogy ez a hatástalanság nemcsak az eszközök, de kifejezetten a lövegcsövek elavulását is hozza. Rámutatok arra, hogy a követelményrendszer megerősödése (az első világháború kitörése) hogyan hozza el a történelmi léptékkel mérve azonnali fejlődést, ha azt az ipari fejlettség lehetővé teszi. Ahhoz, hogy a lövegcsövek előállításában megtestesülő haladás kimutatható legyen, tisztáznom kell a lövegek, lövegcsövek előállításának fejlődését mutató tényezőket. Fontos, hogy a gyártás, a hadak ellátása (ma úgy mondanánk: logisztika) és ezekből eredően a haderő ütőképessége szempontjából fejlődést jelenthet egy olyan új technológia is, amely a hadiipari termék minőségét nem javítja, de megnöveli az előállítható mennyiséget. Eszerint nemcsak az előnyös tulajdonságok erősödése – azaz a minőség javulása – jelent ilyen tényezőt, hanem az előállítható mennyiség növekedése is. Ennek kapcsán meg kell határoznom, mit tekintek minőségi, és mit mennyiségi hozadékot eredményező gyártástechnológiai fejlődésnek.
9
Magyarországon abban a szerencsés helyzetben vagyunk, hogy a kutatók, érdeklődők rendelkezésére
állnak
a
Hadtörténeti
Múzeum
gazdag
gyűjteményei,
amelyekben
megtalálható szinte az összes hazánkban használt tüzérségi eszköz. A fentebb meghatározott célok elérése után, azok eredményei alapján megvizsgálom a gyűjteményekben található lövegcsövek állományát, koronként összevetem az egyes fejlődési lépcsőket megjelenítő műtárgyakat a korszak jellemző magyar eszközeivel, javaslatot teszek a gyűjtemények rendezésére.
KUTATÁSI HIPOTÉZISEK MEGFOGALMAZÁSA Kutatási céljaim elérése érdekében az alábbi hipotéziseket fogalmazom meg: 1. Az osztrák–magyar tüzérség lövegei az első világháború kezdetén fejlettségükben elmaradtak az állam általános műszaki-technikai fejlettségétől. 2. Az elöltöltő bronzágyúk öntése csak az öntőforma torkolati részének a szakirodalomban le nem írt előmelegítésével lehetséges. 3. Az első világháború kezdetének osztrák–magyar lövegcsövei mind a fegyvergyártás világszínvonalát mind az állam ipari lehetőségeit figyelembe véve elavultak voltak. 4. A lövegcső gyártásához kifejlesztett két eljárás: a Bessemer-féle acélgyártás illetve a Whitworth-féle csőfúrás forradalmi változásokat hozott a békés célú iparban is. 5. Az osztrák–magyar tüzérség eszközparkja az első világháború hatására került a világ élvonalába. 6. A Hadtörténeti Múzeum gyűjteményéből mindössze az első világháborús nehézmozsarak egy példánya hiányzik a magyar vonatkozású tüzérségi eszközök történetének teljes bemutatására.
KUTATÁSI MÓDSZEREK Kutatásaim alapját a szakirodalom tanulmányozása adta. A források összegyűjtése érdekében a klasszikus könyvtári és levéltári kutatások mellett nagyban támaszkodtam az elektronikus formában hozzáférhetővé tett könyvekre és publikációkra. A forrásokat a téma szerteágazó volta miatt csoportosítottam. Négy alapvető kategóriát állítottam fel: korabeli 10
források, technikatörténeti művek, hadtörténeti munkák és műszaki szakirodalom. A könnyebb továbblépés érdekében első lépésként az egyes kategóriákon belül vetettem össze a műveket, a forráskritika módszerével határozva meg a megbízható és számomra releváns adatközlőket. Az ágyúcső készítése, gyártása szempontjából legfontosabbnak az ilyen technológiákat kifejtő korabeli leírások bizonyultak.
Jelentős eredménynek tartom, hogy az összes
meghatározó lövegcső-gyártó technológia leírását sikerült korabeli forrásokban fellelnem. Az így kapott információkat ellenőriztem, értelmeztem, kiegészítettem a technikatörténeti, hadtörténeti, műszaki szakirodalomban fellelhető adatokkal, a korabeli lövegek vizsgálatával illetve korábbi kísérleteim eredményeivel és azok továbbgondolásával. Az adott kor műszaki-technikai fejlettségének meghatározásában leginkább a technikatörténeti művekre támaszkodtam. Az így kapott kép árnyalásához felhasználtam a korabeli művekben, a hadtörténeti munkákban illetve a műszaki szakirodalomban fellelhető adatokat. Ezek kiegészítésére, értelmezésére gazdaságtörténeti, gazdaságföldrajzi és általános történeti munkák tanulmányozása is szükséges volt. A korabeli ágyúcsőgyártó eljárások összevetése az adott korszakról szóló technikatörténeti és egyéb munkákkal olyan „azonnali” eredményekre is vezetett, mint a hadiiparból történő technológiakiáramlás egyes eseteinek (Bessemer-acélgyártás, Whirworth-féle csőfúrás) felismerése és igazolása. A szerteágazó források fellelése, értékelése és feldolgozása érdekében segítséget kértem és kaptam az egyes területek tapasztalt szakértőitől. Itt köszönöm meg Dr. Lengyelné Kiss Katalinnak, az Öntödei Múzeum nyugalmazott igazgatójának, Gombos Miklós harangöntő mesternek, Géczy Dezső öntőmesternek, Dr. Domonkos György hadtörténésznek, Dr. Ravasz István ezredes hadtörténésznek, Dr. Gulyás Géza (tüzér!) ezredesnek a munkámhoz nyújtott segítségét. Itt mondok köszönetet témavezetőmnek, Turcsányi Károly professzornak, aki folyamatosan oktatott, segített és inspirált, és rendszert adott munkámnak. Kutatásaimhoz felhasználtam a Hadtörténeti Múzeumban őrzött muzeális lövegeket. Az irodalmi forrásokban fellelhető információk értelmezése sok esetben az adott löveget szemrevételezve volt a legegyszerűbb. Jelen dolgozatomban felhasználtam egy korábbi kutatásom eredményeit, az elöltöltő bronzágyúkon végzett anyagvizsgálatokat illetve öntészettechnológiai
kísérletet.
Az
akkor
elért
eredményeket
kiterjesztettem,
továbbgondoltam jelen dolgozatom érdekében és bemutattam azt a le nem írt technológiai lépést, ami feloldja az ilyen lövegeknél az elméleti számítások nyomán felmerülő öntésszettechnológiai problémát.
11
Ahhoz, hogy a kutatások alapján nyert információk értékelése áttekinthetőbb legyen, dolgozatomat négy fejezetre tagoltam. Az első fejezetben a tüzérségi eszközök fejlődését meghatározó tényezőket értelmeztem, illetve bemutattam ezek hatását. Itt különválasztottam a minőségi fejlődést és a mennyiségi növekedést
hozó gyártástechnológiai fejlesztéseket. Példákon keresztül
vizsgáltam a műszaki-technikai fejlődés és a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer hatását. Megkülönböztettem az adaptációt, tehát a már meglévő technológia hadi célra való alkalmazását és az új fejlesztést, azaz gyökeresen új eljárás kidolgozását. Az adott újítás, fejlesztés értékelését megkönnyítendő, felvettem az alábbi táblázatot, és minden esetben elhelyeztem abban az éppen vizsgált esetet. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés Az alkalmazott
Adaptáció
technológia
Új fejlesztés
Minőségi fejlődés
A második fejezetben a vizsgált tüzérségi eszközök fejlődését tekintettem át, elsősorban a gyártástechnikát tanulmányozva, kifejtve. Ebben a fejezetben összefoglaltam az általános ipari fejlődés löveggyártás szempontjából releváns szegmenseit, illetve megadtam a lövegcső-gyártás korokon át alkalmazott technológiáinak leírását. Összevetettem az általános műszaki-technikai fejlettséget az alkalmazott lövegcső-gyártó eljárásokkal. A harmadik fejezetben a magyar tüzérség, illetve a lövegcső-gyártás fejlettségét hasonlítottam össze az előző fejezetben bemutatott eljárásokkal a tárgyalt korszak folyamán. Példákkal mutattam be a hazai és a legfejlettebb eszközök, illetve gyártási eljárások viszonyát. A negyedik fejezetben azt vizsgáltam, hogy a Hadtörténeti Múzeum gyűjteményi szerkezete mennyiben tükrözi az előző fejezetekben leírt fejlődési sorokat, mennyiben alkalmas a hazai tüzérség eszközeinek bemutatására. Következtetéseim levonásánál az egymásra épülő fejezetekben kifejtett, alátámasztott eredményekre támaszkodtam.
12
IRODALMI ÖSSZEFOGLALÓ Ahogy azt előzőleg írtam, a szakirodalom tanulmányozása során négy alapvető kategóriát állítottam fel: korabeli források, technikatörténeti művek, hadtörténeti munkák és műszaki szakirodalom. A könnyebb továbblépés érdekében első lépésként az egyes kategóriákon belül vetettem össze a műveket, a forráskritika módszerével határozva meg a megbízható és számomra releváns adatközlőket. Korabeli forráson azt a művet értem, ami a vizsgált technológia alkalmazásának ideje alatt, vagy azt még saját személyében megtapasztaló adatközlő által (tehát legfeljebb egy emberöltővel a metódus elhagyása után) született. Az elöltöltő ágyúk előállításáról először Kritobulosz görög történetírónál olvashatunk, aki a Konstantinápoly 1453-as ostromhoz készített Orbán-féle (ld. később) óriáságyú öntését írta le. Itt a Charles ffoulkes (sic!) „The Gun-Founders in England” című könyvében [1] közreadott szöveget, illetve a Hegedüs Zoltán által a Bányászati és Kohászati lapokban közölt, értelmezett leírást használtam. [2] Az ágyúk gyártástechnológiáját és a korszak kohászatát, öntészetét igen részletesen leírja Vanoccio Biringuccio „Pirotechnia” című, 1540ben, Velencében kiadott könyve, amelynek 2005-ös, New York-ban kiadott fordítását vettem alapul. [3] A gyártástechnológián kívül a tüzérség eszközrendszerét is részletesen, pontos ábrákkal ismerteti Surirey de Saint Remy „Memoires d’Artillerie” című, Párizsban, 1707-ben megjelent könyve. [4] Az ágyúöntés reformált módszerét Gaspard Monge „Description de L'art de Fabriquer les Canons” című igen alapos, gazdagon illusztrált, 1794-ben kiadott könyve írja le, amelynek 1804-ben Moszkvában kiadott orosz nyelvű változatát használtam. [5] Mind a hagyományos, mind a Monge által kidolgozott metódus ábrákkal magyarázott leírása megtalálható az Encyclopaedia Britannica 1824-es kiadásában. [6] Az utolsó elöltöltő és a korai hátultöltő lövegek és az azokhoz való vas és acél alapanyag előállításáról rendkívül részletes képet kaptam Alexander L Holley: „A Treatise on Ordnance and Armor” című, az amerikai kormányzat megrendelésére 1865-ben megjelentetett művéből. [7] Az osztrák-magyar monarchia számára oly fontos acélbronz cső előállítását Dr. Carl Künzel: „Ueber Brunzelegirungen und Ihre Verwendungen für Gesützrohre und Technische Zwecke” című, 1875-ben megjelent műve tartalmazza. [8] Általában az első világháborús és az azt megelőző időszak tüzérségi anyagának ismertetésében a „Magyar Tüzér” című, 1938-ban kiadott mű volt segítségemre, [9] különösen a Cziegler Gusztáv által írt „A tüzérség technikai fejlődése a világháború alatt” 13
című fejezet, ami a lövegek szerkezeti leírásán kívül a fejlődés háború előtti megtorpanásának elemzését, majd újraindulásának bemutatását is adja. A modern lövegcsőgyártás tekintetében fontos korszakos forrásom volt a diósgyőri „új gyár” szerkesztési osztálya által készített összeállítás [10] a járatos csőanyagokról. A korszak legújabb haditechnikai eredményeit ismertette a Magyar Katonai Szemlében a HTI gárdája által írt, Turcsányi Gyula szerkesztette „Műszaki Közlemények” rovat. 1932-ben a Szemle harmadik és negyedik füzetében jelent meg egy-egy kitűnő cikk „Lövegcsövek nyersanyaga, gyártási módozatai és szerkezeti megoldásai” illetve „Lövegcsövek szerkezeti megoldásai” címmel. [11][12] A Hadtörténelmi Levéltár állományában két kitűnő 1985-ben készült összeállítás található a Diósgyőri Gépgyár tevékenységéről. Mindkét művet az üzemben dolgozó, vagy oda beosztott szakember jegyzi, a harmincas évektől tárgyalva a gyár működését. [13][14] A második világháborúban megindult fejlődés folyományaképp a Machine Design című amerikai folyóiratban jelent meg 1948-ban Henry O. Fuchs professzor: „Trapped Stresses” című cikke, elsősorban s csőgyártás elméleti kérdéseiről. [15] A gyakorlati kérdéseket is alaposan tárgyalja T. E. Davidson, C. S. Barton, A. N. Reiner, D. P. Kendall: „The Autofrettage Principle as Applied to High Strenght Light Weight Gun Tubes” című 1959-es jelentése, amelyben a Watervliet Arsenal-ban végzett autofrettáló kísérletek eredményeit közlik. [16] A legmodernebb csőkovácsoló eljárásokról illetve azok szocialista blokkba való exportjáról a CIA honlapján találtam egy, titkosítását 1999-ben elvesztett, 1982-es feljegyzést, [17] míg magát az eljárást az általam talált források közül legrészletesebben a 2006-os „DoD Metal Plating Workshop”-on Michael Audino, a Benet Laboratories munkatársa által bemutatott „Gun Barrels” című előadás anyaga ismerteti. [18] Fontosnak tartom megjegyezni, hogy a fenti források nem adják az áttanulmányozott, adott
korszakban
írt
művek
teljességét.
Ezek
azok
az
írások,
amelyeket
a
legmegbízhatóbbnak, legteljesebbnek, leginkább jellemzőnek találtam. Ahogy azt fentebb írtam, az adott korban született műveket összehasonlítottam egymással. Itt az adott koron a technológia használatának idejét (plussz egy emberöltő, ld. a fejezet elején) értem. Így például a 16. századból nem ismerek más leírást a lövegcsövek öntéséről, mint amit Biringuccio 1540-ben közreadott, de összevetve ezt a Kritobulosz által leírtakkal a száz évvel korábban alkalmazott módszerről, nem találni ellentmondást a két mű között. A Surirey de Saint Remy által 1707-ben megjelentetett műben közölt módszer teljesen egybevág Biringuccio leírásával,
14
ahogy az 1824-es Encycloapedia Britannica ágyúöntésről szóló szócikkében a régebbinek nevezett módszer leírása is. A korszakos források összehasonlítása után minden esetben összevetettem az információkat a technikatörténeti, történelmi, műszaki szakirodalomban olvasható adatokkal. A legfontosabb felhasznált technikatörténeti munkák között voltak olyan összefoglaló jellegűek, amelyek nemcsak az áttekintéshez adtak alapot, de pontos, alapvető adatok megadásával is segítették munkámat. Ilyen volt Ian McNeil „An Encyclopaedia of the History of Technology” című munkája, [19] vagy Hermann Heinz Wille „A szakócától a dinamóig” című könyve. [20] A hasonló művek által felállított vázra aztán az egyes korszakokkal vagy részterületekkel foglalkozó technikatörténeti munkák által lehetett felépíteni a téma ilyen irányú modelljét. Legfontosabb efféle könyvek voltak: Leslie Aitchison „A History of Metals” című nagyszabású munkája a fémek felhasználásának történetéről, [21] Remport Zoltán rendkívül részletes, alapos könyvei [22][23] a vas-és acélgyártás históriájáról, Charles ffoulkes már említett könyve az elöltöltő ágyúk korában vezető angol mesterek munkájáról és az ilyen európai ágyúk történetéről, vagy J. W. Ryan „Guns, Mortars & Rockets” című könyve [24] a modern lövegek fejlődéséről, felépítéséről. Természetesen a fenti, legalább részterületeket egybefüggően tárgyaló munkákon és az itt meg nem említett hasonló műveken kívül rengeteg technikatörténeti könyvet, cikket tanulmányoztam, nem is beszélve az ilyen aspektusokat is tartalmazó, más témájú munkákról. Ezek egy kisebb részét a felhasznált irodalom jegyzéke tartalmazza. A hadtörténelemmel, azon belül is a tüzérség történetével foglalkozó művek alkotják a felhasznált irodalom következő, talán legnagyobb csoportját. Ahogy fentebb utaltam rá, számos, nem kifejezetten technikatörténeti műben találni olyan részleteket, amelyek mégis ebbe a tudományágba tartozó információkat, megállapításokat közölnek, a tüzérséggel foglalkozó irodalom tipikusan ilyen. Időrendben haladva, számomra a következőek voltak legfontosabb művek a tüzérség történetéről: Anton Dollaczek 1887-ben megjelent „Österreichischen Artillerie” című könyve, amely a kezdetektől, korszakok szerint mutatja be az osztrák tüzérséget és amelyben alapos leírása található többek között a különféle lövegeknek, a tüzérség hadiszereinek is. [25] Magyar nyelvű, de nemcsak emiatt jelentős Iványi Béla „A tüzérség története” című alapvető cikksorozata a Hadtörténelmi Közlemények 1926-27-es számaiban, [26] és Horváth Árpád „Az ágyú históriája” című összefoglaló jellegű könyve 1966-ból. [27] Szintén összefoglaló, amellett részletes és a legújabb eredményeket is tartalmazza Jeff Kinard 2007-es „Artillery – 15
an Illustrated History of its Impact” című munkája. [28] Magyar szempontból kifejezetten alapvető mű a Horváth Csaba szerkesztette „A magyar tüzérség 100 éve” című adatokban gazdag könyv 2014-ből. [29] Korábbi eredményeimet jól összegzik a „Haderők és hadviselés az elöltöltők korában” címmel 2015-ben megjelent könyv általam írt részei, melyekből idézek is jelen dolgozatomban. [30] Mint azt fentebb jeleztem, ebben a témában igen sok könyv, cikk, tanulmány jelent meg, amelyek egy-egy részterületet tárgyalnak, ezek felsorolására itt nem vállalkozom. A műszaki szakirodalom mint kategória tulajdonképpen tovább osztható: a kohászati, öntészeti és gépész szakkönyvek mellett fontos szerepe volt a munkámban az anyagvizsgálattal foglalkozó könyveknek. A legfontosabb művek közül az előbbi kategóriába tartozik Verő József – Káldor Mihály „Fémtan” című alapvető munkája, [31] Végvári Ferenc „Fémes szerkezeti anyagok” című rendkívül gyakorlatias tankönyve, [32] Nándori Gyula elméleti öntészet tárgyában írott könyvei, [33][34] míg az utóbbiba Tisza Miklós „Anyagvizsgálat” [35] és Josef Riderer „Műkincsekről vegyész-szemmel” [36] című munkái tartoznak. Rengeteg olyan műszaki tárgyú cikkel, visszaemlékezéssel dolgoztam, amelyeket részben a korabeli munkáknál sorolok fel, mivel a technikai fejlődés felgyorsulása a jelen korban alkalmazott technológiák tekintetében elavulttá, ám a múlt gyártási módszereinek vizsgálata terén pótolhatatlanná tette ezeket.
16
1. FEJEZET A TÜZÉRSÉGI ESZKÖZÖK FEJLŐDÉSÉT MEGHATÁROZÓ TÉNYEZŐK A tüzérség eszközeinek fejlődésére nyilvánvaló hatással van az általános műszakitechnikai fejlettség, tulajdonképpen az a tudományos háttér és gyártási kultúra, ami meghatározza
a
fegyverek
előállításának
lehetőségrendszerét.
Hatnak
továbbá
a
fegyvernemmel szemben támasztott követelmények, azok az elvárások, amelyek a legtöbb esetben kikényszerítik a rendelkezésre álló műszaki-technikai fejlettség magas szintű alkalmazását. A történelem folyamán a jobb és jobb fegyverekre való törekvés általában maximálisan kihasználta a tudomány és az ipar nyújtotta lehetőségrendszert, hiszen egy korszerűbb, előremutató, az ellenséges hadseregnek még rendelkezésére nem álló új fegyver alkalmazása csaták, háborúk, és végső soron az államok sorsát dönthette el. Jó példa erre a Konstantinápoly 1453-as ostrománál használt, Kritobulosz görög történetíró által részletesen leírt ágyú. Az oszmán sereg ezzel az Orbán vagy Urbán nevű magyar renegát által öntött óriás ágyúval tudta a falat megbontani, majd a várost elfoglalni. Eszerint Bizánc bukása – legalább részben – a rendkívüli ágyúnak volt köszönhető. A történet szerint a mester először a bizánci császárnak ajánlotta fel szolgálatait, aki nem adta meg neki a kért fizetséget, ekkor állt a másik lehetséges munkaadó, II. Mehmed zsoldjába. Ebből az általánosan elfogadott leírásból ítélve azt gondolnánk, csupán pénz kérdése volt, hogy nem a bizánciak, hanem a törökök lőhettek az ágyúszörnnyel. Amint azonban arra Ágoston Gábor rámutatott, [37; 13. o.] a császár sem a megfelelő számú munkást, sem a szükséges nyersanyagokat nem tudta Orbán rendelkezésére bocsátani. Ahhoz, hogy a kor műszaki-technikai fejlettségét ennyire magas szinten kiaknázó eszközt tudjanak készíteni, nem állt rendelkezésére a szükséges ipari háttér. Ha megvizsgáljuk egy haditechnikai eszköz fejlettségét az általános műszaki-technikai fejlettség tükrében, az alábbi lehetőségeket vázolhatjuk fel: Az eszköz elmarad az általános műszaki-technikai fejlettségtől, tehát nem aknázza ki a kor adott lehetőségeit, az általános műszaki-technikai fejlettség szintjén áll, azaz kiaknázza a lehetőségeket; megelőzi azt, azaz új (esetleg az általános ipari színvonalra is ható) lehetőségeket teremt.
17
A fenti kategóriák szerint tehát az oszmán birodalom 1453-ban képes volt az általános műszaki-technikai fejlettség akkori legmagasabb szintjén álló fegyver előállítására, míg Bizánc (nem utolsósorban az oszmánokkal folytatott háború okán) nem. Ha tovább vizsgáljuk az esetet, látjuk, hogy Orbán első, oszmánok számára készült lövegét a Boszporuszt őrző egyik erődbe telepítették. Csak miután az ágyú elsüllyesztett egy velencei hajót, adta a szultán parancsba egy kétszeres méretű fegyver elkészítését kifejezetten az ostrom megvívására. Ezzel egy követelmény alapján – a falat le kell rontani – megfogalmazta azt a paraméterrendszert – legyen hasonló az előzőhöz, de kétszer akkora – amit teljesítve az ágyú győzelemhez segítette. A fentieket úgy általánosíthatjuk, hogy egy haditechnikai (tüzérségi) eszköz vagy eszközrendszer fejlettségére hat az általános műszaki-technikai fejlettség illetve hat az adott fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer. A két ható tényező azonban nem független egymástól: egy kor műszaki-technikai színvonala alapvetően behatárolja a megfogalmazható követelmények szintjét, ugyanakkor a tartósan magas követelmények „felhúzhatják” a hadiipar majd az általános ipar színvonalát. Ezzel együtt nem feltétlenül hiba az, ha az adott fegyver fejlettsége elmarad az általános ipari, műszaki, technológiai fejlettségtől, amennyiben a fegyvernem által támasztott követelményeknek megfelel. Ám ebben az esetben fel kell készülni arra, hogy más haderők végrehajthatják a lehetőség szintjén fennálló technológiai ugrást, új kihívást állítva a fejlesztők elé. Előfordul, hogy a fegyvernem követelményrendszere teljesíthetetlen feladatot ró a fegyvereket előállító üzemekre. Ez azt jelenti, hogy az adott műszaki-technikai szinten rendelkezésre álló bevett eljárásokkal nem képesek megfelelő minőségű vagy mennyiségű eszköz előállítására. Ekkor a fejlett iparral és a megfelelő tudományos háttérrel rendelkező államok képesek valamilyen gyökeresen új eljárás, technológia bevezetésére a fegyvernem által támasztott követelmények kielégítése érdekében. Ez a javulás viszont ismét csak nem lehet bármekkora: a kifejezetten hadicélú fejlesztés, a haderő által kikényszerített technológiai ugrás sem független a környezettől, hiszen csak ahhoz képest, abból kiindulva tud előrelépni. Így azt mondhatjuk, hogy a tüzérség eszközeinek műszaki-technikai fejlettsége a legtöbb esetben megfelel az általános műszaki-technikai fejlettségnek, de a követelmények hatására eltérhet attól. Ez az eltérés azonban nem lehet nagyobb egy fejlesztési lépésnél, egy generációnál. Ennek az az oka, hogy ha a fegyverzet elavult, a szembenálló haderő előbb-utóbb kikényszeríti a generációváltást. Ha viszont egy fejlesztési ugrás hatására valami igazán 18
újszerű és nyilvánvalóan előnyös fegyver vagy fegyverrendszer kerül bevezetésre, akkor az lesz a következő generáció. A fejlesztési ugrás, ahogy korábban említettem, nem független az általános műszaki-technikai fejlettségtől, így az új generáció, ha meg is előzi korát, várhatóan nem előzi meg nagyon, nem ugrik át két-három fejlettségi lépcsőt egyszerre. Ebből a szempontból a felgyorsuló műszaki-technikai fejlődés szakaszai a legveszélyesebbek: azt látjuk, hogy például az ipari forradalom korában egy-egy ugrás akkora fejlődést jelenthetett, amely egész fegyvernemeket tett elavulttá. Ilyen volt a tüzérségi robbanógránátok megjelenése, ami véget vetett a jó négyszáz éve folyamatosan korszerűsített és addig a követelményeknek mindig megfelelni tudó fából épült hadihajók korának. Az adott fegyvernemmel szemben állított követelményrendszer és az általános műszaki-technológiai fejlettség tükrében vizsgálva a fegyvernem egyes eszközeit vagy eszközrendszerét,
a
következő
egyszerű
táblázatot
lehet
felállítani
a
fejlesztés
szükségszerűségéről:
A vizsgált fegyver vagy fegyverrendszer Az általános műszaki-technikai fejlettséghez képest
A fegyvernemmel szemben támasztott követelményekhez képest rosszabb
rosszabb
fejleszteni
megfelelő
fejleszteni
jobb
követelményeket felülvizsgálni
megfelelő
jobb
felkészülni a
követelményeket
fejlesztésre
felülvizsgálni
-
-
-
-
Akár meglévő technológia hadicélú alkalmazásáról, adaptációjáról, akár új fejlesztésről beszélünk, az elért eredmény lehet mennyiségi növekedés, amikor azonos idő alatt és/vagy azonos költséggel több eszköz válik előállíthatóvá, vagy lehet minőségi fejlődés, amivel az előállított eszköz olyan új, előnyös tulajdonságot kap, amellyel elődei nem rendelkeztek. Ha ezt táblázatba foglaljuk, egy egyszerű eszközzel kapunk képet az adott fegyver, fegyverrendszer vizsgált fejlődési szakaszáról. Itt tehát nem a fegyvernem által támasztott követelményrendszerhez képest vizsgáljuk az objektumot, hanem egyszerűen elődjéhez képest. Nyilván az a jó, (költséghatékony) ha adaptációval, meglévő technológiák alkalmazásával érünk el mennyiségi növekedést vagy minőségi fejlődést. Ha az ennek vizsgálatára általam javasolt táblázatban jelenítjük meg a fenti óriáságyút, az eredmény a következő: 19
Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
+
technológia
Új fejlesztés
0
0
A minőségi fejlődés és a mennyiségi növekedés megkülönböztetése néha nem könnyű. Ebben az esetben is mondhatnánk, hogy az alkalmazott technológia eredménye mennyiségi növekedés, hiszen az ágyú ugyanolyan, mint elődei, csak nagyobb. Nem szabad azonban arról megfeledkezni, hogy éppen ennek a méretnek az elérése feszítette a korszak öntészeti lehetőségeit, tehát – ha minőségi ugrásra nem lett volna szükség – egyszerűbb lett volna több, kisebb ágyút önteni. Itt nem erről volt szó, olyan eszköz kellett, amely messzebbre és nagyobb lövedéket tud kilőni, tehát az előnyös tulajdonságok jelentős javulása volt szükséges. A Kritobulosz által leírt ágyú tehát azért lehetett sikeres, mert adaptáció útján elért minőségi fejlődést testesített meg. Alább konkrét példákkal bemutatom a műszaki-technológiai fejlődés illetve a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer hatását a tüzérségi eszközök fejlődésére.
1.1.
A MŰSZAKI-TECHNIKAI FEJLŐDÉS HATÁSA A TÜZÉRSÉGI ESZKÖZÖK FEJLŐDÉSÉRE [30; 49. o.] Ha megvizsgáljuk a tüzérségi eszközök, azon belül is a lövegcsövek előállításának
hétszáz éves történetét, azt találjuk, hogy az ipari forradalom kiteljesedéséig, azaz térségünkben az első világháborúig komoly kihívást jelentett a megfelelő csőanyagok előállítása és a megmunkáló eljárások kiválasztása. Ez azt jelenti, hogy a lövegek fejlődését jóval kevésbé tudták a fegyvernemmel szemben támasztott követelmények meghatározni, az inkább az általános műszaki-technikai fejlődés haladás eredménye volt. Ez a hatszáz éves, az első ágyúk megjelenésétől az első világháborúig tartó korszak forradalmi, gyökeres változásokat hozott a mindennapi életben, a termelési viszonyokban és a hadviselésben egyaránt. Ez az az idő, amikor a 15–16. század földrajzi és tudományos felfedezései termékeny talajra leltek az ipari fejlődés és a társadalmi változások egymásra ható, folyamatosan fejlődő környezetében. A mezőgazdaság és az ipar soha nem látott 20
fejlődése zajlott le, ami magával hozta a kereskedelem átrendeződését is. A 16. századra a távolsági – tengeri – kereskedelem a luxuscikkek – tea, fűszerek – szállítójából egyre inkább a mindennapi élethez szükséges cikkek élelmiszerek, majd az ipari alapanyagok szállítójává vált. A 17. századra komoly, nagy volumenű kereskedelem zajlott az alapvető fémek, de a kész fegyverek terén is. Az új gyártási módszereknek köszönhetően a fegyverek és a hadfelszerelés előállítása mennyiség és minőség terén is óriásit fejlődött. A 17. század közepén még céhes keretek közt készülő fegyverek a 19. század közepére már mai értelemben vett, valódi gyárakban készültek, és alkatrészeik részben felcserélhetőek voltak. A fegyverek és az előállításukhoz szükséges alapanyagok kereskedelme azonban könnyen a gazdasági
és politikai
nyomásgyakorlás eszközévé válhatott. Ezt felismerve a nagyhatalmak igyekeztek saját, független hadiipart kiépíteni, és annak nyersanyagforrásait minden eszközzel biztosítani. Ez Európában Nyugatról Keletre haladva egyre nagyobb állami áldozatvállalást jelentett, egyértelműen az adott állam általános ipari fejlettségének függvényében.
1.1.1. A
GAZDASÁG FELLENDÜLÉSE A MEZŐGAZDASÁGI FORRADALOM ÉS A GYARMATOK
HATÁSÁRA [30;
49-52. o.]
Európa népessége a 14. század elejére elérte azt a szintet, amely a járatos mezőgazdasági technikákkal még éppen eltartható volt. Az éghajlat hűvösebbé válása („kis jégkorszak”) viszont felborította ezt az addig stabilnak látszó rendszert: óriási területek estek ki a termelésből. Éhínség köszöntött be, majd a legyengült népességet az ázsiai eredetű pestis tizedelte, nagyjából a lakosság harmadát elpusztítva. Az erősen visszaeső lélekszám a 15. századra indult ismét növekedésnek. A 16–17. század fordulójára a populáció nagysága újra elérte azt a veszélyes szintet, ami az élelmiszertermelés lehetőségeinek határát feszegette. Nem alakult ki azonban az előző népességi plafonhoz hasonló veszélyhelyzet: a mezőgazdaság „vette az akadályt”, a 17. század második felében felesleget kezdett termelni, majd a 17–18. század fordulójára beállt egy stabil többlet a termelési lehetőségekben, ami a 18. század végével meredeken növekedni kezdett. Ez számunkra azért fontos, mert mind az állandó hadseregek legénységének biztosításához, mind pedig a gyárak munkáskézzel való ellátásához az kellett, hogy a fegyverrel szolgáló és az üzemekben dolgozó embereket ki lehessen vonni a mezőgazdasági termelésből.
21
A vetésforgó Lombardiában [38; 139. o.] kidolgozott módszere kihatott a teljes mezőgazdaságra: alapvető változást hozott az állattenyésztésben is. Az addigi két- vagy háromnyomásos földművelés ugaron hagyott területei legfeljebb legeltetésre voltak alkalmasak: a vetésforgóban azonban a haszonnövények gondosan kiválasztott vetési sorrendje miatt nem kellett ugart hagyni. Lehetett viszont takarmánynövényt termelni, és ez a változás az, ami a legeltető állattartást az istállózó tartási forma felé vitte el. Ennek azért volt nagy jelentősége, mert így az állatok intenzívebb növekedése mellett könnyebbé vált az olyan fontos iparágak fejlődése, mint a tejtermelés és a sajtgyártás.
A mezőgazdaság eltartó képessége és a lélekszám változása Európában [38; 138. o.] A szürke sáv az eltartóképesség, a fekete görbe a népesség változása az idő függvényében. Ez az az időszak, amikor elkezdik termeszteni az amerikai eredetű haszonnövényeket. Az élelmiszerellátás szempontjából legfontosabb a burgonya és a kukorica, amelyek kevésbé érzékenyek a környezeti feltételekre, és nagyobb termést adnak, mint a termőföldre és az időjárásra érzékeny hagyományos kenyérgabonák. Mivel az élelmiszer már megvásárolható volt, az olyan kevés termőfölddel rendelkező vidékek, mint Hollandia, a nagyobb haszonnal termelhető ipari növények felé fordultak. Ilyen volt a komló, a repce, a len és a kender, valamint a festékanyagokat szolgáltató növények. A mediterrán térségben is hasonló jelenség játszódott le, azonban ott szőlőt, olajbogyót és más hasonló jó áron eladható „luxustermékeket” kezdtek nagyobb mennyiségben előállítani a kenyérgabonák rovására. 22
Voltak azonban olyan luxustermékek, amelyeket helyben nem lehetett előállítani. A 15. században megindult távolsági kereskedelem és a gyarmatosítás lehetővé tette a keletázsiai fűszerek vagy a selyem behozatalát. Amikor aztán a két legfőbb gyarmatosító, Spanyolország és Portugália a német helyett1 már az Újvilág ezüstjével fizetett a Kelet kincseiért, egy olyan világgazdasági rendszer alakult ki, ami európai
kézbe adta a
kereskedelem kormánykerekét. A 17. század végére a hollandok már nagyrészt kiszorították a portugálokat Kelet-Ázsiából, a 19. században viszont teljesen átadták a gyeplőt Angliának. A 17. századra már nem csak luxuscikkek érkeznek a gyarmatokról, de ipari nyersanyagok (pl.: réz, ón) és alapvető élelmiszerek is. A holland Kelet-Indiai Társaságot két évvel angol megfelelője után, 1602-ben alapították. Nemcsak a távolsági kereskedelmet célozta meg, de átvette és felfejlesztette az ellenőrzött térségek egymás közti, partmenti kereskedését is. Ez szintén óriási hasznot hozott, hiszen például India kétszer annyi fűszert fogyasztott, mint Európa. A holland Kelet-Indiai Társaság rendkívül sikeresen működött a 17. század folyamán, 1691-ben 160, 30-60 ágyúval ellátott hajójuk volt. [38; 91. o.] Jó volt a holland hajógyártás, és a magas fizetség reményében sok tapasztalt külföldi (például francia) tengerész szolgált a hajóikon. A gyorsan fejlődő és agresszív angol konkurencia (szabályos kis háborúkat vívtak egymás ellen) és a Társaság adminisztratív szervezetének elképesztő túlduzzadása 2 miatt azonban a holland Kelet-Indiai Társaság a 18. század végét már nem érte meg, 1798-ban megszüntették, és az állam átvette gyarmataikat, de adósságukat is. Anglia nemsokára kiszorította Hollandiát legtöbb gyarmatáról, tudatosan építve saját hatalmas birodalmát. Ezzel olyan gazdasági előnyhöz jutott, amelynek segítségével az első világháborúig vezető hatalom maradhatott. A gyarmatok elképesztő haszna Hollandiát a 17. században Európa pénzügyi központjává tette. Amszterdam lett a pénzforgalom feje. Az angol hatalomátvétel a gyarmatokon lassan ezt is megváltoztatta. Az új helyzet egy nem várt, közvetett hasznot is hozott Angliának: a pénzüket a gyarmati kereskedelembe befektetni nem tudó holland tőkések olcsó hitelt nyújtottak – éppen a fellendülő angol gazdaság szereplőinek. Az angol ipari forradalmat tehát részben a hollandok pénzelték. Joggal merül fel a kérdés, hogy a kis Hollandia hogyan válhatott jó két évszázadra a távolsági kereskedelem és a pénzvilág központjává. A válasz a Balti-tengeri kereskedelemben rejlik. A holland kereskedők itt szerezték meg tapasztalataikat, alakították ki eljárásrendjüket 1 2
A gyarmatokról behozott ezüst inflációt indukált és tönkretette a német ezüstbányászatot. 1788-ban több mint 150 000 fő dolgozott a társaság adminisztrációjában.
23
és nem utolsó sorban komoly hajóflottát tartottak fenn. A Baltikum fontos árucikkeit szállították az általuk kiszorított Hanza szövetség utódjaként. Ilyenek voltak a balti gabona, amellyel elsősorban az Ibériai-félszigetet, és a svéd majd az orosz vas, amellyel Angliát látták el. Ezeken kívül számtalan olyan árucikk gazdát cserélt ebben a nagyszabású kereskedelemben, mint a sózott hering vagy a kátrány, amelyek nélkül távolsági hajózás elképzelhetetlen, de olyan, a hadiipar számára fontos áruk is, mint a svéd réz vagy ólom, a német területek által gyártott jó minőségű fegyverek vagy az oroszoknak szállított puskapor.
A svéd és az orosz vas szállítása Angliába [38; 92. o.] A kereskedelem kulcsa ezen a tengeren a balti gabona szállítása volt a hiányt szenvedő Ibériai-félsziget számára. A hollandok itt tanultak rá arra, hogy elegendő a néhány kulcsfontosságú cikk kereskedelmét uralni – a többi aztán jön magától. A gabonáért Spanyolország és Portugália az Újvilágból származó ezüsttel fizetett, így – bár a hollandok nem tudták lábukat tartósan megvetni Amerikában – a gyarmatok hasznából busásan részesültek.
Mintegy
mellékesen
létrehozták
azt
a
kereskedelmi
rendszert,
ami
nyersanyagokkal látta el a rohamosan iparosodó Angliát. A 17. századi svéd katonai sikerek pénzügyi háttere nagymértékben volt köszönhető azoknak a királyi kohóknak, amelyek termékeit aztán a holland kereskedők váltották hadianyaggá. A híresen jó minőségű svéd réz és vas keresett árucikk volt. Eközben az óriási nyersanyagkincsekkel rendelkező, de iparilag fejletlen orosz állam hatalmas erőfeszítéseket tett saját iparának – ezen belül is a vasgyártásnak – fellendítésére. A munka gyümölcsei a 18. 24
század elejére már megmutatkoztak, a század közepére pedig értékelhető kivitelt eredményeztek. Az angol ipari forradalom számára kulcsfontosságú volt a könnyen hozzáférhető, jó minőségű svéd és orosz vas.
1.1.2. A GYÁRTÁSI MÓDSZEREK FEJLŐDÉSE AZ IPARI FORRADALOM KORÁBAN [30; 53-55. o.] A 17–18. század jellegzetes termelési formája a manufaktúra volt. A háziipari rendszer is tovább élt: a legtöbb iparcikk még a 19. század elején is ilyen módszerrel készült. [39; 318. o.] A céhek sem tűntek el, a nagy szaktudást igénylő cikkek – például az ékszerek, de a 17. században még jellemzően a lőfegyverek is! – céhes keretek között készültek. Azt mondhatjuk, hogy a manufaktúra, de a „gyár” is a textilipar felől kezdett beszivárogni a termelésbe,
és
a
folyamatok
egyre
nagyobb
irányú
gépesítése,
az
alkatrészek
felcserélhetőségének egyre szélesebb körű alkalmazása tette lehetővé a termelékenyebb módszereknek a bonyolultabb termékek felé való terjedését. Hozzá kell tennünk, hogy a gyár fogalma nem jelentette feltétlenül vízi- vagy gőzerő alkalmazását a termelésben. Azt mondhatjuk, hogy a 18. század első valódi gyárai inkább csak méretükben, és a munkaszervezés magasabb fokában tértek el a manufaktúráktól. Az egyre növekvő üzemeket először folyók mellé helyezték a vízienergia kiaknázására, majd a gőzgépek elterjedésével a szénmedencékre alapuló ipar vált jellemzővé. Ami gyökeresen változtatta meg a gyár fogalmát a 18. században, az éppen az Angliában feltalált gőzgép volt. Savory és Newcomen gőzgépe még nehézkes, rosszul használható alkotmány volt, mégis, a bányák víztelenítésében komoly szerepet kapott. James Watt továbbfejlesztett gőzgépe azonban már kifejezetten alkalmas volt a forgó mozgásokat kívánó gépek, gépsorok működtetésére is, ezért Angliában az 1770-es évektől a legtöbb új gyárat a gőzgép felhasználására tervezték. [39; 319. o.] Az erdők területe Angliában ekkorra már drasztikusan lecsökkent: a kőszén volt a fűtőanyaga a gőzgépeknek és a belőle előállított koksz a kohóknak, mert faszén egyre elérhetetlenebbé vált. A gőzgép megjelenésének folyománya volt, hogy a gyáraknak nem kellett többé folyók mellé települni – de a szénmezők közelsége elsődlegessé vált. Ez az oka annak, hogy egyre inkább a szénmedencékre épült nemcsak a nehéz-, de a könnyűipar is. Nem lehet elhallgatni Anglia szerepét az ipari forradalom kibontakoztatásában. Túlzás nélkül mondhatjuk, hogy az összes olyan – legtöbbször szabadalommal védett – előremutató műszaki megoldás Angliában született, amit az ipari forradalommal azonosítunk. Ennek okait 25
az előzőekben már részben bemutattam, ezekhez hozzá kell még tenni azt az akkor rendkívül korszerű törvényt, amit 1624-ben vezettek be. [40; 47-48. o.] Ez kimondta a monopóliumok adományozásának tilalmát, de kivette alóla a szabadalom után járó jogot. Ahhoz viszont, hogy ezt megtehesse, körül kellett írni – talán elsőként a világon – hogy mi is az a szabadalom. Ez a szabályozás tette lehetővé, hogy Watt szabadalma egészen 1800-ig védelmet élvezzen, komoly hátrányba hozva ezzel a kontinentális Európát. Hátrányai is voltak persze, például Savery olyan ügyesen fogalmazta meg – mozgó alkatrészeket nem is tartalmazó – gőzszivattyújának szabadalmi leírását, hogy az első működő dugattyús gőzgépeket feltaláló és megépítő Newcomen az ő neve alatt és az ő hasznára kellett hogy dolgozzon. Európa kontinentális része tehát a műszaki fejlődés terén Angliához képest komoly lemaradásban volt. Általában elmondható, hogy a műszaki újdonságok nyugatról kelet felé terjedtek el, Franciaország és Németalföld (ideértve a későbbi Belgiumot) volt az élenjáró ezek bevezetésében. A kontinentális Európában az angliaihoz hasonló folyamatok jóval lassabban játszódtak le. Itt tovább volt jellemző a szétszórt háziipar, a kis manufaktúrák rendszere, (Verlag-rendszer) [39; 320. o.] ahol a kereskedő látta el alapanyaggal, olykor szerszámokkal a bedolgozókat, majd a készterméket begyűjtötte. Eltért a brit körülményektől az erdők megléte: az olcsó faszén vagy a gőzgép fűtésére használható jó minőségű keményfa itt még sokáig rendelkezésre állt. A gyáripar megszületése azonban itt is új városrészek, városok születését eredményezte. Nyugat-Európa sikerrel vette fel a versenyt a brit-szigetekkel a könnyűipar terén, ám kifejezetten a vasipar némi lemaradást mutatott. A kontinens uralkodói által nagyra becsült és jól pénzelt tudomány haladó vívmányainak dacára a legtöbb gyakorlatban alkalmazható újítás ezen a téren Angliában született. Franciaországot belső vámok terhelték, igen magasak voltak az adók, amelyeket részben adóbérlők hajtottak be, a hivatalnoki rendszer a vásárolható pozíciók miatt túlduzzadt volt és kevéssé hatékony. A francia gazdaság termelékenységét Colbert és utódai rendeletek útján, a szolgáltatások és gyártmányok paramétereinek előírásával próbálták növelni. [41; 189. o.] Ez – ha a gazdaságot nem is javította jelentősen – komoly szolgálatot tett az olyan tömeges gyártmányok esetében, mint a fegyverek és hadiszerek. A fenti nehézségek ellenére az ország ipari kapacitása és fejlettsége a kontinentális Európában vezető volt, és a vitathatatlanul világelső francia természettudomány eredményei nagyban hozzájárultak egész Európa fejlődéséhez. Igen sokat lendített az ipar helyzetén a hajózható csatornák nagyszámú létesítése a 17. század elején a nagy folyók összekapcsolására, (1681-ben nyitották meg a Canal du Midi-t, amely a Garonne folyót köti össze a Földközi-tengerrel, megteremtve a 26
kapcsolatot a Földközi-tenger és az Atlanti óceán között) majd a gyors vasútépítés az 1850-es évektől. Poroszország még a 18. században sem mutatta jeleit annak az ipari nagyhatalomnak, amivé a 19. század végére vált. A központosított állam hatékonyan irányította a gazdaságot, akár a jövedelmek felét a hadseregre fordítva. [41; 182. o.] A koronabirtokok (melyek amelyek közt nemcsak mezőgazdasági területek, de bányák, vasöntödék is voltak) szép hasznot hoztak. Ennek ellenére a lakosság túlnyomó többségét a mezőgazdaság foglalkoztatta. [41; 183. o.] A porosz állam tudatosan törekedett erőforrásai bővítésére, akár az iparilag fejlett vagy ásványkincsekben bővelkedő területek uralma alá hajtásával és szisztematikus fejlesztésével (Felső-Szilézia) akár az új technológiát, ipari eljárásokat ismerő szakemberek befogadásával (hugenották). A Habsburg-birodalomba az ipari forradalom jókora késéssel érkezett. A 19. század elején mindössze egy gőzgép működött a monarchia területén, de 1841-ben már több mint 230, 1854-ben pedig 670. [42] Az élenjáró technológiák átvétele szempontjából kulcsfontosságú volt a Habsburg-fennhatóság alatt álló Dél-Németalföld. Az ipar kialakítása szempontjából rendkívül jó adottságokkal rendelkező (1526-tól osztrák fennhatóság alatt álló) Szilézia a 18. századra Európa egyik vezető ipari központjává vált. Ezért érintette érzékenyen a Birodalmat Szilézia nagy részének elvesztése 1742-ben, majd Dél-Németalföld francia annektálása (1795). Ráadásul az iparilag fejlettebb osztrák, cseh és morva területekkel szemben a Magyar Királysághoz tartozó országokban az iparosodás inkább csak 1867, a kiegyezés után indulhatott meg.3 Oroszországban az egyéni kezdeményezéseknek, vállalkozásoknak határt szabott a középosztály, a polgárság hiánya, és beruházásra váró tőke sem állt rendelkezésre. Visszafogta a termelési kedvet, hogy minden terméket először az államnak kellett felajánlani, és csak akkor lehetett a piacra vinni, ha az nem tartott rá igényt. Így Oroszország iparát többnyire a nemesek működtették, birtokaikon jobbágyaikat dolgoztatva. Nemegyszer el is költöztették ezeket az embereket, hogy az új gyárak munkásai legyenek, az uráli vasmunkások jó része például így került az Urál-vidékre. [39; 325. o.] Igen fontosak voltak a kikötők, az első időkben talán kiemelten Arhangelszk kikötője, amelyek a 17. század végéig nyersanyagokkal látták el a fejletlen orosz ipart, és fegyverekkel a hadsereget. Nagy szerepük volt a fejlett technológiát képviselő hadianyagokat szállító, de azért busás hasznot elváró, koncessziót vásárló nyugat-európai vállalkozóknak is. Ezek a 3
Ezeknek a területeknek amúgy is nagy lemaradást kellett behozniuk, maradéktalanul csak az 1718-as pozsareváci békével sikerült kiűzni az oszmánokat a királyságból.
27
kereskedők álltak aztán a fejlett technológiákat meghonosító új üzemek alapítása mögött is. A 18. század elejére Oroszország gyakorlatilag önellátóvá vált fegyverekből, 4 vastermelése pedig annyira felfutott, hogy komolyan fenyegette, majd pár évtized múltán meg is haladta a svédet. Amerika éppen a tárgyalt időszakban vált gyarmatból független állammá, fejletlen iparú, az iparcikkek, gyártmányok terén az anyaországtól függő tengerentúli birtokból vezető ipari hatalommá. Míg a függetlenségi háború alatt komolyan rászorult a külföldi fegyverszállításokra (eddig igazából még az acélját is Angliából hozta be) addig a polgárháború időszakára nemcsak hogy komoly fegyvergyártó kapacitást épített ki, de a nagyfokú szabványosításnak, az alkatrészek felcserélhetőségének köszönhetően kiszervezett gyártásfolyamatok segítségével (legalábbis Északon) óriási felfutást is el tudott érni. Az 1830as években lendületet kapott vasútépítések összekapcsolták a vasérc- és szénmezőket egymással és a kikötőkkel is, a nyersanyagok és a munkaerő szabad áramlása soha nem látott ipari fellendülést hozott létre.
4
Arra azonban még hosszú ideig képtelen volt, hogy a háború esetén megnövekedett igényeket is kielégítse!
28
1.1.3. AZ IPARI FEJLŐDÉS HATÁSÁRA LÉTREJÖTT MENNYISÉGI NÖVEKEDÉS Itt fontos az általános ipari háttér és fejlettség abból a szempontból, hogy egy adott fenyegetésre, kihívásra az állam milyen mennyiségben képes előállítani ezeket az eszközöket, hiszen egy modernebb, jobb technológia adaptálása a hatékonyság növekedését, a költségek csökkentését vonhatja maga után. Tipikusan ilyen volt a hosszú (modernebb típusú) elöltöltő bronz lövegcsövek előállítása (bővebben ld. a 2. fejezetben). Ha most egy kis szűkítéssel élünk, és csak a tábori tüzérség eszközrendszerét vizsgáljuk, akkor azt mondhatjuk, hogy a bronz mint csőanyag az elöltöltő tábori lövegeknél legalábbis domináns volt. Az elöltöltő tábori tüzérség eszközrendszere meglepően keveset változott az évszázadok során: a kétkerekű lövegtalp és a hozzátartozó lövegmozdony jobbára fából készült, a korok előrehaladtával egyre több vasalással megerősítve. A kiszolgálás eszközei szintén egyszerűek voltak. A gyártás szűk keresztmetszete a lövegcső előállítása volt. A tábori tüzérség által felhasználható lövegek száma tehát a lövegcső előállításának idő- és költségigényétől függött. A hagyományos módszer szerint agyagból készítették a cső öntőmintáját, hogy a szintén agyagból készülő, majd kiégetett, bonyolult, cső alakú öntőformából legalább feldarabolva (tönkretéve, megsemmisítve) el lehessen majd távolítani. A forma szintén megsemmisült, mert abból, ahogy az öntőmintát, úgy a kész munkadarabot sem lehetett kihúzni, ezért az öntőformát le kellett verni, tördelni a kész öntvényről. A fentiek okán tehát a termelékenység növekedését és a fajlagos költség csökkenését hozta a homok öntőforma alkalmazása. Itt nemcsak a homok formázóanyag a fontos, hanem a formázószekrény, azaz a láda vagy edény, amibe a homokot beledöngölik. Ennek segítségével a formát több darabból lehetett elkészíteni, úgy, hogy az összekapcsolt formázószekrényekbe bedöngölt homok üregei együttesen adják ki az ágyú formájú űrt. Így az öntőminta nem semmisült meg, azt teljes bedöngölése után – szétkapcsolván a formaszekrényeket – ki lehetett emelni. Ennél is hatékonyabb volt a kokillaöntés, ahol nem is volt szükség mintára, mert az ágyút alkotó üreget összeállítása után a fém öntőforma (kokilla) adta ki. Itt nem volt szükség öntőmintára, és az öntőforma is sokszor felhasználható volt, így elmaradhatott a hosszadalmas formázási eljárás. Táblázatos formában összefoglalva:
29
Agyag öntőforma
Homok öntőforma
Fém öntőforma
Öntőforma
megsemmisült
megsemmisült
továbbhasználható
Öntőminta
megsemmisült
továbbhasználható
szükségtelen
nem használható tovább
továbbhasználható
szükségtelen
Formázóanyag
Amennyiben a fentebb javasolt táblázatba foglaljuk a fejlődést, a következőt kapjuk: Az elért eredmény
Az alkalmazott
Adaptáció
technológia
Új fejlesztés
Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
++
0
0
0
Azt látjuk hát, hogy az 1400-as évek második felétől az 1800-as évek második feléig eltelt 400 év alatt az általános műszaki-technológiai fejlődést követve két komoly technológiai ugrással, jelentősen nőtt az elöltöltő bronz ágyúcsövek gyártásának termelékenysége. Ez egyértelműen hatott a fegyvernem és a harceljárások fejlődésére. Az egyes csatákban felhasznált ágyúk száma 1600 és 1800 között több mint a tízszeresére nőtt.
[30; 346. o.] A táblázatból látszik, hogy a 18-19. század fordulóján visszaesik a csaták száma és a csatánként felhasznált átlagos lövegszám. Ennek egyrészt politikai oka volt (a napóleoni 30
háborúk befejezése és a Szent Szövetség létrejötte) másrészt viszont haditechnikai: a jóval hatékonyabb hátultöltő, huzagolt csövű ágyúk elterjedése.
1.1.4. AZ IPARI FEJLŐDÉS HATÁSÁRA LÉTREJÖTT MINŐSÉGI FEJLŐDÉS Természetesen leginkább a minőség javulása, új képességek megjelenése várható az újítások eredményeképp. Itt az újítás nem gyökeresen új találmányt jelent, hanem a már meglévő technológiák, fejlesztések alkalmazását hadi célokra. Ilyen eset volt a Kritobulosz által leírt elöltöltő óriáságyú (ld. bővebben az 1. fejezet bevezetőjét) amikor a bevett ágyúöntő technológiával egy addig nem látott méretű, tehát messzebbre és nehezebb lövedéket hajító ágyút készítettek. Később, a huzagolt csövű ágyúk elterjedésének határt szabott az elöltöltő, huzagolt lövegek nehézkes kezelhetősége. A hátultöltő lövegek elterjedéséhez szükséges megbízható lövegzárak megjelenéséhez szükség volt olyan új anyagokra, amelyek lehetővé tették a lövegzár kialakítását a csőfar meggyengítése nélkül. Volt azonban még egy, ezután meghozott fejlesztés, ami alapvetően határozta meg azt, milyen képet látunk magunk előtt ma, ha modern tábori ágyúra gondolunk. Az első világháború előestéjén – okulva a kisebb háborúk időszakából – a tábori tüzérség fontos feladatának tekintették, hogy ne csak tüzével, de manővereivel is kövesse a gyalogságot. Ennek érdekében könnyű, jól mozgatható tábori ágyúkat rendszeresítettek. Emellett felismerték azt a nyilvánvaló tényt, hogy az egyes löveg nagyobb tűzgyorsasága az adott tűzfeladathoz szükséges lövegek számát csökkentheti. A tűzgyorsaságot leginkább talán az a tény csökkentette, hogy a tábori lövegek tüzeléskor hátragurultak, így az újabb lövés előtt vissza kellett azokat eredeti helyükre gurítani. A francia 1897 M 75 mm-es „gyorstüzelő” ágyú – talán az első igazán modern tábori löveg – évtizedekre irányt mutatott az ilyen eszközök fejlesztésében. Tábori ágyúknál addig nem alkalmazott hatékony csőhátrasikló berendezése a lövegtalpat helyben tartotta, szükségtelenné tette a lövés utáni helyregurítást. Az új konstrukció az addig megszokotthoz képest kétszeres tűzgyorsaságot biztosított.
Ennél a fegyvernél ötletesen kombinálták a
könnyű acélcsövet, a gyorsan kezelhető Nordenfelt csavarzárat, a csövet fékező és helyretoló berendezést (amit a német Konrad Haussner talált fel és szabadalmaztatott 1881-ben), és még lövegpajzsot is helyeztek az ágyúra. Semmi olyan nem volt tehát az eszközön, ami addig – legalább papíron, találmány szintjén – ne létezett volna. Így együtt azonban valami olyasmi 31
jött létre, ami addig nem volt. „Ha az első világháború 1914 helyett 1900-ban kezdődött volna, a lövegnél alkalmazott újítások valószínűleg a háború megnyerésének kérdését is eldönthették volna.” [43; 48. o.] Ezzel a löveggel 25 célzott lövést lehetett percenként leadni, [U.o.] ami nagyjából a duplája volt az addigi lehetőségeknek. Ez volt az oka, hogy a 75 mmes francia fegyver új kategóriát teremtett, az ilyen lövegeket ezután gyorstüzelő ágyúknak nevezték. A francia 1897 M 75 mm-es ágyú egycsapásra elavulttá tette az összes korábbi tábori löveget, és saját hasonló típus kifejlesztésére kényszerítette a többi haderőt vagy azok beszállítóit. Táblázatos formában megjelenítve: Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
++
technológia
Új fejlesztés
0
0
Az acél lövegcsövet és a gyorsan kezelhető zárat nem tekintettem újdonságnak, mert ilyeneket a legfejlettebb tábori lövegek esetében abban az időben már alkalmaztak. A csőhátrasiklást fékező–helyretoló berendezés és a lövegpajzs azonban a tábori lövegeknél újdonság volt. Azt látjuk, hogy a fejlesztés a meglévő technológia újszerű alkalmazásával két új, kedvező tulajdonság megjelenését hozta. Ha hozzátesszük, hogy ebben az időben az acél lövegcső még nem volt magától értetődő, és a tábori lövegek nagyjából úgy néztek ki, mint napóleon-kori elődeik (a hátultöltést szolgáló zár és a lövegtalp szerkezeti acél anyaga messziről nem látszik) különösen feltűnő a francia löveg modern formája, korát meghaladó felépítése. Az új ágyúnál tehát komoly minőségi előrelépést tapasztalunk, amit a meglévő technológia legoptimálisabb felhasználásával értek el.
32
1.1.5. AZ IPARI FEJLŐDÉSTŐL ELMARADÓ TÜZÉRSÉGI ESZKÖZRENDSZER Van arra példa azonban, hogy az adott haderő egy-egy fegyverneme nem használja fel a rendelkezésre álló ipari háttér által nyújtott lehetőségeket fegyverzete modernizálására. Amint azt korábban bemutattam, ez nem jelent hátrányt abban az esetben, ha az eszközrendszer így is megfelel a fegyvernemmel szemben támasztott követelményeknek. Amennyiben azonban nem teljesíti a követelményrendszert, az alkalmazó haderő komoly hátrányokat szenved egy esetleges fegyveres konfliktusban. Az osztrák-magyar monarchia tüzérsége az akkor már legalább egy évtizede tartó fegyverkezési verseny ellenére kifejezetten elavult lövegekkel lépett az első világháborúba. Ennek illusztrálására álljon itt egy táblázat a háború előtt rendszeresített tábori és hegyi löveganyagról. Az 1914 előtt rendszeresített tábori és hegyi lövegek [9; 106. o.] Megnevezés Tábori ágyúk
Lövegtalp
Löveg-
Cső-
pajzs
anyag
1875 M 8 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1875 M 9 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1875/96 M 9 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1905 M 8 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
bronz
1905/8 M 8 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
bronz
Tábori tarackok 1899 M 10 cm-es tábori tarack
merev
nincs
bronz
1899 M 15 cm-es nehéz tarack
merev
nincs
bronz
1875 M 7 cm-es hegyi ágyú
merev
nincs
bronz
1899 M 7 cm-es hegyi ágyú
merev
nincs
bronz
1908 M 7 cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
1909 M 7cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
merev
nincs
bronz
merev
nincs
bronz
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
Hegyi ágyúk
1899 M 10 cm-es hegyi ágyú Hegyi tarackok 1899 M 10 cm-es hegyi tarack 1910 M 10 cm-es hegyi tarack
33
A táblázatból látszik, hogy az összes addig rendszeresített, a világháború elején még használt tábori vagy hegyi ágyú bronzcsövű, többségük nem rendelkezik lövegpajzzsal, és csak a legújabb rendszeresítéseknek van csőfékező- és helyretoló berendezése. Ha az előző táblázatban feltüntetett lövegek tulajdonságait egy újabb táblázatban összehasonlítjuk az akkor korszerűnek számító eszközök tulajdonságaival, a különbség szembeötlő.
Gyors
Csőfékező -
lövegzár
helyretoló
1905 M 8 cm-es tábori ágyú
+
+
+
1905/8 M 8 cm-es tábori ágyú
+
+
+
1899 M 10 cm-es tábori tarack
+
1899 M 15 cm-es nehéz tarack
+
1875 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
+
1908 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
+
1909 M 7cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 10 cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 10 cm-es hegyi tarack
+
1910 M 10 cm-es hegyi tarack
+
Megnevezés
Lövegpajzs
Acélcső
1875 M 8 cm-es tábori ágyú 1875 M 9 cm-es tábori ágyú 1875/96 M 9 cm-es tábori ágyú
+
Az osztrák-magyar tüzérség ilyen mértékű lemaradása szinte érthetetlen. A Skoda Művek az 1880-as évektől kezdve nagyban foglalkozott speciális (hadihasználatú) acéltermékek gyártásával, az 1900-as évek elejére pedig már világszerte szállított nehézlövegeket, lőszert. [44] [45] Bátran mondhatjuk, hogy ez a gyár mind nyereségét, mind termékeit tekintve méltó ellenfele volt a német Kruppnak és a francia Schneidernek. [46] Mégis, a háború kitörésekor a haderő szűkében volt a tűzerőnek a szárazföldi egységeknél, bár a tervek és a gyors tömegtermelés eszközei elérhetőek voltak. Hozzá kell tenni azonban, hogy a nagy hadiipari vállalatok (az említettek mellett a brit Vickers és Armstrong gyárak, 34
valamint az orosz Putyilov sorolható ide) egyformán dolgoztak hazai és export piacokra, és profitjuk nagyobb részét a háború előtti évtizedben a haditengerészetek megrendelései adták. (Emellett tovább árnyalja a képet, hogy a németen kívül az összes hadsereg lemaradt tábori nehézlövegek rendszeresítése terén.) [47; 44.o.] Mindenesetre a Skoda már az 1890-es években szállított a haditengerészetnek és a folyami flottának modern, kis- és nagy kaliberű, hosszú csövű ágyúkat. [48; 284-294. o.] Az általam megtalált legkorábbi, osztrák-magyar, sorozatban gyártott gyorstüzelő, csőhártasiklásos 7 cm-es (tengerészeti) ágyú képe egy 1896os(!) kezelési utasításból való. [48; 293. o.] Az osztrák-magyar monarchia egyértelműen rendelkezett azzal a technológiával és ipari fejlettséggel, ami a korszerű tábori lövegek előállításához szükséges volt. A XIX. század második felében még nem volt képes a monarchia ipara acél lövegcsövek nagy sorozatú előállítására, ám ezt a századforduló utáni évekre megoldották. Arra, hogy hatékony csőhátrasikló berendezés és könnyen kezelhető lövegzár előállítására képesek voltak, jó példa az 1905/8 M 8 cm-es (Skoda – egyébként bronzcsövű!) tábori ágyú, vagy a fentebb említett 7 cm-es acél, kettősfalú (ld. később) tengerészeti lövegek. Nehéz megérteni, hogy hogyan rendszeresíthettek mégis 1899-ben, két évvel a francia 75 mm-es gyorstüzelő ágyú után lövegpajzs és csőhátrasikló berendezés nélküli, bronzcsövű lövegeket, illetve miért nem modernizálták azokat, akár az 1880-ban kihozott erődlöveg-családot is belevonva egy ilyen programba. Jó példa egy ilyen korszerűsítésre a német 1896 M 7,7 cm-es tábori ágyú, amelyet – kifejezetten az egy évvel később bemutatott francia gyorstüzelő ágyú hatására – modernizáltak, és 1896n/A jellel újra rendszeresítettek. A modernizálás keretében a tábori ágyút csőhátrasiklást fékező és helyretoló berendezéssel és lövegpajzzsal szerelték fel, és a csövét is lerövidítették a könnyebb kezelhetőség miatt. A rendkívül sikeres löveg alapvető fegyverré vált, a háború alatt 157 millió lövedéket lőttek ki ilyen ágyúból. [43; 51. o.] A lemaradás valódi okának kutatása messze túlmutat e dolgozat keretein. Az osztrákmagyar gazdaság általános gyengesége lehet a kulcs: bár a Monarchia komoly gazdasági fellendülést élt át az 1867-es kiegyezés óta, a világgazdaság 1870 és 1913 közti általános fellendülése ezt elhalványította, sőt, mintegy negligálta: az igazán fejlett régiókhoz képest az elmaradás nem csökkent. [49] Cziegler Gusztáv értékelése szerint „1914-ben a mozgósításkor az 1905-ből származó tábori ágyún és a 30,5 mozsáron és egynéhány jelentéktelen számú korszerű erőd-lövegen kívül nem volt lövegünk, amely mind lőtávolság, mind tüzelőgyorsaság és hatás tekintetében megfelelt volna a korszerű követelményeknek. … a népképviseletek,
35
illetve a monarchia delegációi … nem bocsájtottak megfelelő hitelt rendelkezésre a tüzérség kifejlesztésére.” [9; 145-146] A fentiek azt mutatják, hogy az osztrák-magyar tüzérség technikai lemaradásának oka nem az ipari háttér vagy a tervezői, technológiai tudás hiánya volt. Ezt a megállapítást erősíti az a tény, hogy a háború kitörése után egy éven belül nagy tömegben kezdtek el korszerű lövegeket gyártani nemcsak a Skoda Művekben, de az osztrák Böhlernél vagy a Győri Magyar Ágyúgyárban is. Kijelenthetjük tehát, hogy az első világháborút megelőző évtized egy olyan szakasza az osztrák-magyar hadiiparnak, amikor a lövegek fejlettsége nem követte az állam általános ipari fejlettségét.
1.2. A FEGYVERNEMMEL SZEMBEN TÁMASZTOTT KÖVETELMÉNYRENDSZER HATÁSA A fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer a haderővel szemben támasztott követelmények változása vagy új harceljárások kifejlődése hatására megváltozhat. Optimális esetben rendelkezésre áll az a technológia, amelyet alkalmazva olyan fegyverzet állítható elő, ami megfelel az új követelményeknek. Ilyenkor egy, a polgári életben már létező eljárást adaptálnak, tehát a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer hatására a meglévő, elérhető technológiák segítségével újítják meg az eszközparkot. Ilyen fejlesztés volt a szárazföldön már alkalmazott tarackok mintájára a hajótarackok, karronádok megjelenése a csatasorban harcoló hajók alakzatának megtörésére. Előfordul, hogy nem áll rendelkezésre az a technológia, ami a megnövekedett követelményeknek megfelelő nagysorozatú, olcsó gyártást vagy a kívánt tulajdonságok elérését lehetővé teszi.
A fejlett iparral és megfelelő tudományos háttérrel rendelkező
államok ilyen esetben képesek valamilyen gyökeresen új eljárás, technológia bevezetésére. Ebben az esetben tehát fellép egy új követelmény, aminek a hatására létrejön a technológiai ugrás, tehát a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer hatására jön létre a technológiai fejlődés. Ilyen, új technológiát létrehozó igény volt a 16-17. század fordulóján a lövegcső előállítási költségeinek csökkentése azok bronz helyett vasból való öntésével, hogy az egyre növekvő flottákat a tengeri hatalmak képesek legyenek megfelelően felfegyverezni.
36
1.2.1. MENNYISÉGI NÖVEKEDÉS: AZ ELÖLTÖLTŐ HAJÓÁGYÚK SZÁMÁNAK FEJLŐDÉSE [30; 122-123. o.] A 16. századi hadigaleonból alakult ki az a teljes vitorlázatú háromárbocos hadihajó, amely a későbbi sorhajók alapját képezte. Ágyúkat már a 14. században alkalmaztak hajókon, a 15. században pedig már kifejezetten hadihajók – a gályák, majd a galeasszok, később a galeonok – használták azt fedélzeti fegyverzeteként. Ezek a kovácsoltvas, réz vagy bronz eszközök még rendkívül költségesek, szerteágazóan sokféle űrméretűek, illetve – csekély és eltérő lőtávolságuk következtében – kevéssé hatékonyak voltak. A növekvő haderők és flották egyre több löveget igényeltek, ám ezek az alkalmazott bronz alapanyag miatt egyszerűen túl drágák voltak a tömeges alkalmazáshoz. A másik szóba jöhető alapanyag nyilvánvalóan az öntöttvas volt, ám a korszakban még nem voltak képesek ebből a rideg anyagból olyan jó minőségű öntvény előállítására, ami a lövés erőhatásait kibírta volna. Az olcsó öntöttvas ágyúk gyártását kidolgozó William Hogge brit olvasztár, valamint németalföldi és svéd követői által 1543–1630 között elért eredmények lehetővé tették az egységes, nagy darabszámú haditengerészeti ágyúpark megteremtésére irányuló brit törekvések megvalósulását. A harmincéves háború (1618–1648) és a brit polgárháború (1642– 1648) lezárultát követő évekre lehetővé vált a hajóágyúk tömeggyártása. [43; 15. o.] A brit polgárháború 1648-as befejezését követően Oliver Cromwell azonnal utasítást adott egy hároméves flottaépítési program megindítására, amelynek eredményeképpen 1651re 40 db új angol vitorlás hadihajó állt rendszerbe, hajónként mintegy 50 új ágyúval. Ez a mintegy 2000 hajóágyú legyártásával járó flottaépítési program jelzi a hajóágyúk tömeges elterjedésének kezdetét. (Nemsokára Franciaországban Colbert is hasonló programot indított, ugyanúgy vaságyúkat felhasználva) [50; 86-87. o.] Az olcsó ágyúkon kívül ehhez kellett az ágyúk töltésének megoldása köteles-csigás, illetve lövegtalp-görgős hátrasikló szerkezet segítségével. [51; 19. o.] Korábban ugyanis a mereven beépített ágyúkat kívülről töltötték provizórikus állványokról, ami rendkívül nehézkessé tette ezt a műveletet. Nemcsak a hajók darabszámának növekedése miatt nőtt meg a haditengerészetnél alkalmazott ágyúk száma, hanem – a hajón belüli töltés sikeres megoldása miatt – az egy hajón alkalmazott ágyúk számát is sikeresen növelték. Ezáltal „1652-ben a brit hadiflotta 97 hajója közül még mindössze 3-nak volt 60 vagy több ágyúja, ám 1685-ben a 143 hadihajó közül már 63 volt ennyivel felfegyverezve.” [51; 16. o.]
37
Az oldalsó ágyúsorok jobb kihasználása érdekében rendelte el az angol Admiralitás a 17. század közepén, hogy a hajók egymás nyomdokvizében haladva harcoljanak. Ez a harcmodor viszont nagyjából egyenlő sebességű és fegyverzetű hadihajókat követelt meg: így születtek a hadigaleonokból az osztályokba sorolt sorhajók. A legnagyobb sorhajók a 18. század közepére – szemben az előző század közepén használt típusokkal – 12 helyett 18 és 18 helyett 24 fontos ágyúkat kaptak. Nelson zászlóshajóján, az 1759–65 között épült, Trafalgarig kétszer modernizált és egyszer átépített Victory-n a csata idején 30 db 32 fontos, 28 db 24 fontos, 42 db 12 fontos ágyú és két 68 fontos(!) karronád (hajótarack) alkotta a fegyverzetet. [52; 73. o.] A sorhajók besorolása az ágyúk száma alapján történt. A hajók igen sok, és egyre több löveget hordoztak, a szárazföldön elképzelhetetlen tűzerőt koncentrálva. Például Napóleon teljes északi hadserege háromszázhatvanhat 6-12 fontos ágyút vitt a waterloo-i csatába, míg Nelson flottája Trafalgarnál 2232 ágyút hordozott, és ezekből a legkisebbek voltak a 12 fontosak. [52; 53. o.] A hosszúság és a szerkezeti méret növekedése és a viszonylag olcsó öntöttvas ágyúk alkalmazása tette lehetővé, hogy a korszak kezdetétől (17. sz.) a korszak végéig (19. sz.) a sorhajókon folyamatosan növekedjen az ágyúk száma és főként űrmérete. (Ld: 11. melléklet: A brit sorhajók tűzerejének növekedése) A leggyakoribb III. osztályban 56 db-ról 90 db-ra nőtt az ágyúszám, ami – az űrméret egyidejű jelentős növekedésének következtében – az oldalanként leadott sortűz során kilőtt lövedékmennyiséget 315 fontról 982 fontra, azaz a háromszorosára növelte. Az ágyúk darabszám-növekedésénél jóval fokozottabb mértékben növekedett az alkalmazott ágyúk űrmérete: a 17. században alkalmazott legnagyobb 32 fontos ágyú mérete az 19. század végére 50 fontra, a karronádok mérete 68 fontig nőtt. Az erősebb iparral rendelkező államok előnyben voltak a haditengerészeti fejlesztések – ezen belül főként az ágyúk számának és űrméretének növelése – területén. Kifejezetten a haderők igényeinek kielégítésére jött létre a 16. században az az új technológia, amelynek segítségével képessé váltak öntöttvasból lövegcsövet előállítani a bronz cső költségének töredékéért.5 Ezzel lehetővé vált a flották felszerelése addig nem látott mennyiségű elöltöltő hajóágyúval. Létrejöhetett a sorhajó-hadviselés, azaz az egymás mögött haladó, hasonló ágyúkkal felszerelt csatahajók egymás utáni tűzkiváltása egy vagy több célpontra.
5
McNeil [19; 86. o.] szerint egy tizenkettedéért!
38
Táblázatban megjelenítve a vaságyúk által hozott fejlődést: Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
0
technológia
Új fejlesztés
+
0
1.2.2. MINŐSÉGI HALADÁS: AZ ELÖLTÖLTŐ HAJÓÁGYÚK TULAJDONSÁGAINAK FEJLŐDÉSE A 18. század második felére a fentiek okán már éppen a sorhajók csatasorának áttörése vált a siker zálogává. Ehhez a közelről megvívott harchoz viszont a lehető legnagyobb űrméretű löveg kellett, melynél a nagy lőtávolság másodlagos volt. Ez az igény életre hívta a skóciai Carron Company által kifejlesztett hajótarackot, azaz a karronádot. Itt azt látjuk, hogy a követelmények változása a korszak műszaki-technikai fejlettsége mellett kezelhetőnek bizonyult, azaz az ipar képes volt egy olyan új lövegtípus kidolgozására, egy új minőség bevezetésére, ami megfelelt a haditengerészet újonnan támadt különleges igényeinek. A hadihajókon használt speciális tarack, a Nelsonnál már említett, 1779-ben felbukkant karronád rombolóereje nagyobb volt az ágyúkénál, lőtávolsága azonban elmaradt azoktól. [53; 173. o.] Emiatt sohasem cserélték le ilyenekre az összes ágyút, de azt láthatjuk, hogy a bevezetésüktől kezdve nőtt a számuk a brit flottában. Fontos megjegyezni, hogy ez a lövegtípus sosem tüzelt a szárazföldi tarackokéhoz hasonló meredek szögcsoportban, sőt, mivel kifejezetten a közeli ellenfél hajótestének rombolására használták, nemegyszer éppen negatív szögben tüzelt. Az új lövegtípus kialakítása kifejezetten annak a felismerésnek a következménye volt, hogy a sorhajó-hadviselés egymás mellett elhaladó soraival nehezen lehetett döntő győzelmet kieszközölni. Ha azonban át tudták törni az ellenséges csatasort, oldalsortüzet tudtak leadni a csatasorban haladó hajók védtelen tatjára vagy orrára. Volt azonban egy komoly veszélye ennek a harcmodornak: amikor az áttörést tervező hajók megközelítették a csatasort, azaz arra merőlegesen hajóztak, éppen abba a helyzetbe kerültek, amelybe ők szerették volna hozni az ellenfelet. Nem véletlen, hogy az első karronádokat éppen a brit hadihajók orra és tatja kapta. Az egy sortűz által kilőhető lövedékek össztömegének 19. századra való hatalmas növekedésében igen nagy szerepe volt ezeknek a lövegeknek. Ez minőségi növekedést (nagyobb átütőerő) hozott a meglévő technológia újszerű alkalmazásával.
39
Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
+
technológia
Új fejlesztés
0
0
Itt említem meg, de részletesen nem térek ki rá, hogy szintén a követelmények megváltozása miatti minőségi ugrást hozott a huzagolt, majd huzagolt, hátultöltő tüzérség megjelenése. Ezt a változást a gyalogság fegyvereinek változása indukálta. Érdekes módon, a kritikus követelmény megfogalmazása nem változott: messzebbről kell elérni a tüzérségi tűzzel a gyalogságot, mint ahogy az viszonozni tudná azt saját tüzével. Ami nagyot változott, az a viszonyítási alap: a simacsövű puskák hatásos lőtávolsága 300 méter körül volt. A huzagolt, majd a huzagolt, hátultöltő fegyverek tömegessé válásával a hatásos lőtávolság kezdte elérni az ekkor még mindig elöltöltő, simacsövű lövegekkel felszerelt tüzérség hasonló mutatóját, alapvető szükségletté vált a lövegek hatásos lőtávolságának emelése. A kor műszaki-technikai szintjén a huzagolást meg tudták oldani, de a hátultöltést eleinte nem. Az első lövegzárak megbízhatatlanoknak bizonyultak, ezért az osztrák tüzérség – de a jóval fejlettebb iparra támaszkodó angol is – első hátultöltő lövegeinek rendszeresítése után rövid időre visszatért az elöltöltő, huzagolt ágyúkhoz. A második fejezetben leírt útkeresés aztán elvezetett a megbízható hátultöltő, huzagolt csövű lövegekig. A 19. század közepére tehát elterjedt az ágyúcsövek huzagolása, ami növelve a lőtávolságot. A huzagolás bevezetése jelentős mértékben növelte meg a hajótüzérség lehetőségeit a harcban, mind a hajók elleni küzdelem, mind a szárazföldi célpontok elleni harctevékenység során. (A technikai fejlődés utolsó eleme a robbanógránát megjelenése volt, ami – fokozott pusztító hatása következtében – lényegében lezárta a faépítésű hajók korszakát és szükségessé tette a rátétpáncél, illetve a tisztán fémépítésű vitorlás hadihajók építését.)
1.3. KÖVETKEZTETÉSEK Az első fejezetben felvázoltam és bemutattam a tüzérség eszközeinek fejlődésére ható két legfontosabb tényező, az általános műszaki-technikai fejlődés és a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer működését. Bemutattam, hogy a két tényező nem független egymástól. Megalkottam az alábbi táblázatot, amelynek segítségével a két alapvető tényező vizsgálata alapján eldönthető a fejlesztés szükségessége. 40
A fegyvernemmel szemben támasztott
A vizsgált fegyver vagy
követelményekhez képest
fegyverrendszer Az általános műszaki-technikai fejlettséghez képest
rosszabb
rosszabb
fejleszteni
megfelelő
fejleszteni
jobb
megfelelő
jobb
felkészülni a
követelményeket
fejlesztésre
felülvizsgálni
-
-
-
-
követelményeket felülvizsgálni
Megvilágítottam, hogy az alkalmazott gyártástechnológia kidolgozása történhet a már meglévő műszaki megoldások, gyártási eljárások hadiipari célra történő átalakításával (adaptáció) vagy teljesen új eljárások kifejlesztésével. Rámutattam, hogy a fentiek szerint kidolgozott eljárások hatása lehet mennyiségi, azaz a termelékenységet növelő, vagy lehet minőségi, azaz az előállított eszköz egy vagy több előnyös tulajdonságát erősítő. Felvettem egy táblázatot, amelyben a fejlesztést elhelyezve egyszerűen áttekinthető annak alapja (adaptáció / új fejlesztés) illetve eredménye (minőségi fejlődés / mennyiségi növekedés). Az elért eredmény Mennyiségi növekedés Az alkalmazott
Adaptáció
technológia
Új fejlesztés
Minőségi fejlődés
A fejezet első felében a műszaki-technikai fejlődés hatását vizsgáltam. Ennek bevezető részében bemutattam azt a folyamatot, ami a 14. századi népességfogyás után a mezőgazdaság megújulásához, a földrajzi felfedezéseken, a gyarmatosításon keresztül a világkereskedelem kialakulásához, majd a műszaki-technkai fejlődésen keresztül az ipari forradalom kiteljesedéséhez vezetetett. Ezután megvilágítottam két esetet, amikor a műszaki-technikai fejlődés hatása megmutatkozik a löveggyártás fejlődésében. Először bemutattam egy tipikus esetét a műszaki-technikai fejlődés hatására létrejött mennyiségi növekedésnek. Az elöltöltő bronz lövegcsövek alkalmazásának több mint ötszáz 41
éve alatt több olyan, a műszaki-technikai fejlődés hatására létrejött technológiai újítás ismerhető fel, amelyek mennyiségi növekedést hoztak. Ezek közül csak a legalapvetőbbet, az öntőforma anyagának változását foglalva táblázatba, az alábbi szemléletes eredményt kaptam. Agyag öntőforma
Homok öntőforma
Fém öntőforma
Öntőforma
megsemmisült
megsemmisült
továbbhasználható
Öntőminta
megsemmisült
továbbhasználható
szükségtelen
nem használható tovább
továbbhasználható
szükségtelen
Formázóanyag
Az eredményeket az előzőekben javasolt táblázatban megjelenítve látjuk, hogy két mennyiségi növekedést eredményező technológiai ugrás valósult meg adaptáció, tehát máshol már alkalmazott eljárások hadiipari célra való alkalmazása útján. Az elért eredmény
Az alkalmazott
Adaptáció
technológia
Új fejlesztés
Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
++
0
0
0
A fejlesztés eredményét értékelve lezárásként grafikonon megmutattam a csatákban használt ágyúk számának változását 1600-tól 1900-ig. Másodszor rávilágítottam egy olyan esetre, amikor a műszaki-technológiai fejlődés hatása minőségi ugrást eredményezett. A francia 1897 M 75 mm-es „gyorstüzelő” ágyú volt az első igazán modern tábori löveg. Négy alapvető konstrukciós jellemző együttese adta rendkívüli voltát. Csőhátrasikló-helyretoló berendezéssel, egyszerűen kezelhető gyors lövegzárral, könnyű acél lövegcsővel és lövegpajzzsal szerelték fel. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
++
technológia
Új fejlesztés
0
0
Az acél lövegcsövet és a gyorsan kezelhető zárat nem tekintettem újdonságnak, mert ilyeneket a legfejlettebb tábori lövegek esetében abban az időben már alkalmaztak. A 42
csőhátrasiklást fékező–helyretoló berendezés és a lövegpajzs azonban a tábori lövegeknél újdonság volt. Azt látjuk, hogy a fejlesztés a meglévő technológia újszerű alkalmazásával az adott lövegnél két új, kedvező tulajdonság megjelenését hozta. A fejezet első részének zárásaként bemutattam egy olyan – rendkívüli – esetet, amikor az állam általános műszaki-technikai fejlettségétől elmaradt a löveggyártás színvonala. Rámutattam arra, hogy az első világháborút megelőző évtizedben az osztrák-magyar állam nemcsak, hogy viszonylag fejlett kohászati iparral, de megfelelően fejlett fegyvergyártással is rendelkezett. Ennek ellenére a tüzérség rendkívül korszerűtlen eszközparkkal lépett be az első világháborúba. Táblázatban jelenítettem meg a rendszeresített tábori- és hegyi lövegek négy olyan tulajdonságát, amelyek a francia 1897 M ágyú óta egy modern löveget jellemeztek.
Gyors
Csőfékező -
lövegzár
helyretoló
1905 M 8 cm-es tábori ágyú
+
+
+
1905/8 M 8 cm-es tábori ágyú
+
+
+
1899 M 10 cm-es tábori tarack
+
1899 M 15 cm-es nehéz tarack
+
1875 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
+
1908 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
+
1909 M 7cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 10 cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 10 cm-es hegyi tarack
+
1910 M 10 cm-es hegyi tarack
+
Megnevezés
Lövegpajzs
Acélcső
1875 M 8 cm-es tábori ágyú 1875 M 9 cm-es tábori ágyú 1875/96 M 9 cm-es tábori ágyú
+
Ezek alapján kijelentettem, hogy az eszközrendszer elavult volt. Ezt összevetve azzal a ténnyel, hogy az osztrák-magyar hadiipar ebben az időben képes volt modern hajóágyúkat előállítani, illetve hogy a háborúba lépés után egy éven belül modern tábori- és hegyi lövegek gyártását kezdte meg, leszögeztem, hogy az elavult eszközrendszer oka nem a műszakitechnikai fejlettség hiánya volt. 43
A fejezet második részében néhány jellemző példán keresztül bemutattam a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer működését. Megmutattam egy olyan esetet, amikor egy, a polgári életben már létező eljárást adaptálnak, tehát a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer hatására a meglévő, elérhető technológiák segítségével újítják meg az eszközparkot, és egy olyat, amikor nem áll rendelkezésre a megfelelő technológia, tehát új technológiát fejlesztenek ki a követelmények kielégítésére. Az előbbi típusú, tehát adaptációra alapuló fejlesztés volt a hajótarackok, karronádok megjelenése a csatasorban harcoló hajók alakzatának megtörésére. Ez az eset jó példa még a minőségi előrehaladást eredményező fejlődésre is. A hadihajókon használt speciális tarack, a karronád rombolóereje nagyobb volt a hajóágyúkénál, lőtávolsága azonban elmaradt azoktól. Az egy sortűz által kilőhető lövedékek össztömegének 19. századra való hatalmas növekedésében igen nagy szerepe volt ezeknek a lövegeknek. Ez minőségi növekedést (nagyobb átütőerő) hozott a meglévő technológia újszerű alkalmazásával. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
+
technológia
Új fejlesztés
0
0
Előfordul, hogy nem áll rendelkezésre az a technológia, ami a megnövekedett követelményeknek megfelelő nagysorozatú, olcsó gyártást vagy a kívánt tulajdonságok elérését lehetővé teszi.
A fejlett iparral és megfelelő tudományos háttérrel rendelkező
államok ilyen esetben képesek valamilyen gyökeresen új eljárás, technológia bevezetésére. Kifejezetten a haderők igényeinek kielégítésére jött létre a 16. században az az új technológia, amelynek segítségével képessé váltak öntöttvasból lövegcsövet előállítani a bronz cső költségének töredékéért. Ezzel lehetővé vált a flották felszerelése addig nem látott mennyiségű elöltöltő hajóágyúval. Ez a példa tehát egyben a mennyiségi növekedést eredményező fejlesztést is bemutatja. Az olcsóbb ágyúkat felhasználva létrejöhetett a sorhajóhadviselés, azaz az egymás mögött haladó, hasonló ágyúkkal felszerelt csatahajók egymás utáni tűzkiváltása egy vagy több célpontra.
44
Táblázatban megjelenítve a vaságyúk által hozott fejlődést: Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
0
technológia
Új fejlesztés
+
0
A további fejezetek feldolgozását megkönnyíti a fentebb felállított kategóriarendszer. Megkülönböztetek az általános műszaki-technikai fejlődéstől elmaradó, azzal együtt haladó, vagy azt megelőző löveg- vagy lövegcsőgyártó eljárásokat. Ennek értelmében az adott eszközben megtestesülő fejlesztés lehet adaptáció eredménye, azaz meglévő technológia alkalmazása hadiipari célokra, vagy új fejlesztés, azaz a követelmények hatására új, néha a civil ipar számára is értékes technológia kidolgozása. Az újítás hatása lehet minőségi fejlődés, azaz a kívánt tulajdonságok javulása, vagy mennyiségi növekedés, azaz a meglévő erőforrások jobb kihasználása. Ritka, hogy egy iparilag fejlett állam az általános műszaki-technikai fejlődéstől elmaradó fegyvergyártással rendelkezzen. Az első világháborút megelőző évtizedben az osztrák-magyar állam fejlett kohászati ipara és színvonalas tengerészeti löveggyártó kapacitásai ellenére rendkívül korszerűtlen tüzérségi eszközparkkal lépett be az első világháborúba.
45
2. FEJEZET A TÜZÉRSÉGI ESZKÖZÖK FEJLŐDÉSÉNEK ÁTTEKINTÉSE, KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A LÖVEGCSŐ GYÁRTÁSÁRA A 14. század kezdetére tehát már ismerték Európában a katonai célokra alkalmazható puskaport. Az első tűzfegyverek ebben az időben jelentek meg: az ágyú legkorábbi ábrázolása, egy vázaszerű, nyilat lövő tüzes eszközről készült illusztráció Walter de Milemete 1326-ban kiadott művében látható. Az ilyen, a 14. század elején megjelent, mozsárszerű vagy inkább váza formájú ágyúk anyaga bronz vagy sárgaréz volt,6 nyíl formájú lövedékük hegye – vagy akár az egész nyíl kovácsoltvasból7 készült. Érdekes egybeesés, hogy szintén 1326-ból maradt fent egy firenzei határozat, melyben két embert kijelölnek fémből való ágyú készítésére. Ugyanez az irat említést tesz vas nyilakról is. [54; 21. o.] Nagyon hasonló, bár a képen ábrázoltnál jóval kisebb (kb. 30 cm hosszú) fegyvert – valószínűleg a legkorábbi fennmaradt európai tűzfegyvert – találtak a svédországi Loshult mellett. Az ilyen ágyúk nyilván már korábban megjelentek: Dolleczek (közvetett adatok alapján) úgy gondolja, Frankfurtnak 1313-ban már volt ágyúja. [25; 17. o.] 1345-ben a Tower szertárának őre megbízást kapott hajóágyúk javítására és munícióval való ellátására. [1; 3.o.] Clécynél 1346-ban már használtak ágyúkat.[55; 13. o.] Bízvást elfogadhatjuk azt a tényt, hogy az ágyúk a század közepére már széles körben alkalmazott fegyverek voltak.
A Loshult-ágyú 6
Bronznak az általános szóhasználat szerint az ónbronzot (réz alapfém, ón ötvöző) nevezem. A sárgaréz ötvözője a cink. (Ezt ekkor még nem tudták elemi formában előállítani, az ötvözéshez a cink egyik ércét, a gálmát használták.) Aitchison [21; 332. o.] szerint az ágyúk anyaga bronz, Kinard [28; 33. o.] szerint sárgaréz is lehetett – ezt alátámasztja, hogy a Loshult ágyú is sárgaréz. 7 A mai besorolás szerint szerkezeti- vagy szerszámacél.
46
2.1. HARANGOK ÉS KORAI BRONZÁGYÚK ÖNTÉSE Az első ágyúk neve franciául „pot de fer”, olaszul „vassa” volt. [28; 33. o.] Ezeket a váza formájú, bronzból vagy sárgarézből öntött fegyvereket még a harangöntő mesterek készítették, a harangokhoz teljesen hasonló technológiával. A harangöntők igen komoly mesterségbeli tudással rendelkeztek: a kor csúcstechnológiájával dolgoztak, nagy tömegű olvadt fémet kezeltek igen precízen, hogy munkájuk szépen csengő eredménye a templomtoronyba költözhessen. Ezt a tudást és valószínűleg ezt az anyagot használhatták az első ágyúk megformálásakor. Bizonyára a harangokhoz jobban hasonlító, golyó alakú lövedékre tervezett mozsárágyúkat is öntöttek a század későbbi évtizedeiben – ilyenekről azonban nem maradt fenn leírás vagy ábrázolás. Érdemes megfigyelni, hogy a képen látható, váza alakú ágyú formája milyen jól megfelel a csőben uralkodó nyomáseloszlásnak: nyilván nem mérték azt, de a tapasztalatokból tanulva (ahol az előző megrepedt, ott a következőt vastagabbra öntötték) alakították ki a fegyver formáját. A rideg harangbronz lehetett az oka ennek a furcsa, nagy átmérőkülönbségeket mutató alaknak: igen hasonló a szintén rideg anyagból, öntöttvasból készülő 19. századi osztrák erődágyúk vagy az amerikai polgárháborús Dahlgreen-féle palackágyú alakjához.
A Hadtörténeti Múzeum 19. századi erődágyúja Az ágyúk és a harangok öntési módszerei tehát nagymértékben megegyeztek. Napjainkban még abban a szerencsés helyzetben vagyunk, hogy a korabeli krónikák és a korszerű anyagvizsgáló eljárások által nyitva hagyott kérdéseket a hagyományos módszerrel dolgozó harangkészítő mesterek munkája alapján megválaszolhatjuk.8 8
Gombos Miklós harangöntő mester szíves közlése alapján
47
A harangöntés első lépése a harang üregének megfelelő mag elkészítése. A nagyobb méretű harangoknál ennek alapja egy téglából falazott, fűthető építmény, hiszen az érzékeny öntőformát nagyon óvatosan, egyenletesen kell kiszárítani. A kisebb harangok magja keményfából készül, amire agyagot tapasztanak, arra kötelet tekernek, amit ismét bevonnak agyaggal. A felületet sablondeszkával simítják, majd száradás után felületét faggyú-viaszgrafit keverékével vonják be. A magon alakítják ki a harangköpeny alakjának megfelelő úgynevezett álharangot agyagból, szintén sablondeszka segítségével. A mag felületét azért vonták be faggyú-viaszgrafit keverékével, hogy az álharang ne tapadjon hozzá. Az elkészítendő harang az álharang pontos mása lesz, alakjuk megegyezik. Az agyag kiszáradása után felteszik az álharang felületére a viaszból készült díszeket, feliratokat.
Az álharang formázásának kezdete9 Az álharangra nagyon óvatosan, 9–10 lépésben, ecsettel viszik fel az úgynevezett finomsár rétegeket; ez az anyag az agyagon, samottliszten, vízen kívül tejet, cukrot, tojást sőt emberi hajszálakat is tartalmaz az évszázadok során kialakult és féltve őrzött recept szerint. A szokatlannak tűnő alkotórészek az anyag homogenitását, szilárdságát, végső soron repedésmentességét biztosítják. Így alakítják ki az öntőforma külső részét, a köpenyt. A köpenyre vasabroncsokat és emelőhorgokat szerelnek, hogy kiszárítása után fel tudják emelni. A szárítás kiégetéssel történik, 800–900 oC-on. Nagyobb harangoknál a tüzelés a magban folyik, a kisebb harangok formáját parázs fölött forgatják.
9
Gombos Miklós műhelye, 2008. A szerző felvétele.
48
Ezután a köpenyt leemelik az álharangról. Az álharangot eltávolítják, a köpenyt visszahelyezik a mag fölé, így létrejön a kívánt, harang formájú üreg. A harangformát az öntőgödörben földdel gondosan körbedöngölik. A köpeny és a mag között keletkező harangűrbe öntik a megolvasztott bronzot a magra helyezett koronában, a harang felfüggesztő elemében kialakított beömlőnyíláson keresztül.
Kész harang-öntőforma10 A folyékony fém teljes megszilárdulása után kiássák a harangot, kiemelik az öntőgödörből, a ráégett agyagot leverik. A harang testét óvatosan tisztítják, nehogy a finom díszítések megsérüljenek. A készremunkálás során köszörülés, reszelés, csiszolás után alakul ki a harang fényes, sima teste. Az ágyúk formázása és öntése ehhez nagyon hasonlóan történhetett. A cső furatát megadó magot a kisméretű harangokéhoz nagyon hasonlóan készítették el; több forrás szerint vasrudat használtak a mag gerincéül, [28; 34. o.] [3; 242. o.] de keményfa rúd is megfelelt, mint azt a gyakorlatban a zseniális Gábor Áron igazolta.11 A legelső ágyúkat tehát a harangokhoz hasonlóan, torkolattal lefelé állítva öntötték. Az öntőforma égetett agyag volt, a furatot kialakító maggal. A forma felépítése igen hasonló volt 10 11
Gombos Miklós műhelye, 2008. A szerző felvétele. Gábor Áron tölgyfa rudat használt erre a célra első, vasból készült ágyúi öntésekor.
49
a harangokéhoz, ám a mag hengeres volt, agyaggal bevont kovácsoltvas, esetleg hasonlóan bevont keményfa rúd alkotta. Az ágyúk anyaga ebben az időben bronz vagy sárgaréz. Az ágyúk készítéséhez a harangöntő mesterek tapasztalata, mesterségbeli tudása kellett. Ezzel a tudással felvértezve nemcsak a korábban bemutatott vázaszerű, de a gyorsan megjelenő mozsárszerű, már kőgolyókat tüzelő lövegek öntése is lehetséges volt. A harangöntés tudományának felhasználása tehát lehetővé tette a használható méretű lövegek megjelenését. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
+
technológia
Új fejlesztés
0
0
50
2.2. AZ ABRONCSOS ÁGYÚK Valamikor a 14. század közepe táján új technológia jelent meg az ágyúk készítése terén. A bronzöntés magas szintű szakértelmet követelt meg, ráadásul az ágyúk alapanyagául bevált ónbronz ötvözője, az ón igen drága fém volt. Amint azt az előző fejezetekben láttuk, az ágyúk öntése nagyban hasonlít a harangok készítéséhez. Ez jól kiforrott technológiát szolgáltat a kisebb űrmérethosszú eszközök, mozsarak elkészítéséhez, de kevésbé alkalmas hosszabb csövű lövegek készítésére. Harang öntésekor az üreget kiképző mag a kiszélesedő alsó részén áll, olyan nagy biztonsággal, hogy tulajdonképpen erre rakják fel az öntőforma többi részét. Az ágyú furatát kiképző henger alakú mag azonban korántsem ilyen stabil. Bármilyen erős befogást készítenek neki az öntőforma alján, bizonyos hossz fölött óhatatlanul elhajlik, elmozdul. Ez az a nehézség, amit az öntőmesterek csak valamikor a 15. század közepén tudnak orvosolni az ágyú torkolattal felfelé öntésével és kovácsoltvas magtámaszok alkalmazásával. Bár vannak arra adatok, hogy kovácsolt vaságyúk és a bronzból készült eszközök egyaránt készültek viszonylag nagy méretekben ebben az időben, [1; 4. o.] a nagyobb űrméretű eszközökre kizárólag az előbbi típusból találunk példákat. Ennek oka lehet a fentebb leírt öntéstechnológiai nehézség okán a bronzágyúk igen kis száma, de nem lehet kizárni azt a kézenfekvő lehetőséget sem, hogy a régi rézötvözet lövegeket – a fém magas ára miatt – később egyszerűen beolvasztották, újraöntötték. Az új, vasból készült fegyvereket, tulajdonképpen egy jobban felszerelt falusi kovácsműhely is elkészíthette. Az abroncsos ágyú (vagy másnéven bombarda) felépítése nagyon hasonlít a hordóéra, azzal a különbséggel, hogy itt a dongák is vasból vannak. Szerkezetét tekintve ez az ágyú a faágyúk közeli rokona, melyekről Petrarca tesz említést 1344-ben. [26.1; 6. o.] A fegyver készítését egy keményfa henger megfaragásával kezdték. Erre fektették a téglalap keresztmetszetű vasrudakat, melyeket kovácshegesztéssel kapcsoltak egymáshoz. Az így kapott csőre gyűrűket húztak. (Gyakori, hogy a gyűrűk nem egyforma átmérőjűek – ez előnyös lehetett az ágyazatba rögzítés szempontjából.) Ezeknek az ágyúknak a cső űrméreténél jóval kisebb átmérőjű, a lőpor befogadására alkalmas lőporkamrájuk van. A cső belsejét képző hosszanti vasrudak alakos kötéssel tartják a kovácsoltvas lőporkamrát. Ez úgy lehetséges, hogy – hasonlóan ahhoz, ahogy a hordó fenekét tartják a dongák – minden egyes rúd egy befelé álló karomban végződik, a kamra száján viszont egy körbefutó, kifelé álló perem van kiképezve. 51
A hátultöltő ágyú szerkezete ettől tulajdonképpen csak annyiban különbözik, hogy a dongák végéről hiányoznak a karmok, a kamrán pedig nincs perem. Így a lőporkamra kisebb átmérőjű szájrésze a csőbe becsúszik, de a csőtől elválasztható. Itt a kamrát a mögé vert faékkel feszítették a csőhöz, ennek érdekében a cső részét képezte egy kovácsoltvas, a kamra mögé nyúló tartókeret.
Abroncsos ágyú a Hadtörténeti Múzeumban
Azt gondolnánk, hogy az abroncsos ágyúk készítése a méret növelésével aránytalanul nehezebbé vált, mégis, kifejezetten nagy méretű példányok is fönnmaradtak. Példa erre az Edinburgh-ben látható, 1449-ben készült, több mint hat tonnás Mons Meg, 50 cm-es űrmérettel és négy méter feletti hosszal, és nagy testvére, a hozzá igen hasonló, Gentben őrzött Dulle Griet, mely 1382-ben készült 64 cm-es űrmérettel és több mint öt méteres hosszal. Ezek a szörnyek nagyméretű kőgolyókkal tüzeltek. Az abroncsos ágyúk nem hoztak új minőséget, inkább a rendkívül drága és nagy mesterségbeli tudást kívánó bronzágyúkat pótolták, váltották ki. Ellentétben viszont azokkal, nem volt olyan előképük, mint a korai mozsaraknak a harangok. Ezt a technológiát kifejezetten ágyúgyártás céljára dolgozták ki, tehát új fejlesztéssel mennyiségi fejlődést értek el. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
0
technológia
Új fejlesztés
+
0
52
2.3. HOSSZÚ BRONZÁGYÚK ÖNTÉSE Az egyre fejlődő öntéstechnológiának köszönhetően a 15. század végétől inkább csak a kisebb méretű ágyúkat (pl. a folyami hajókon alkalmazott „sajkás” ágyúkat) és a kézifegyverek csöveit készítették kovácsoltvasból. Az ágyúk egyre jobban megnyúltak, a nagy űrméretű, kőgolyót tüzelő lövegek helyét részben átvették a hosszabb csövű, kisebb űrméretű, tehát könnyebben mozgatható, ugyanakkor pontosabb, többnyire bronzból öntött ágyúk. A legkorábbi leírást Kritobulosz bizánci történetíró 1467-ben adja a magyar Orbán mester által készített, Bizánc ostromához használt ágyú 1453-as öntéséről. [17] Eszerint néhány napig gyúrták a fellelhető legvilágosabb és legkövérebb agyagot, és mikor az homogén masszává állt össze, kendert és más növényi szálakat kevertek bele, majd átdolgozták, míg szívós, sűrű massza nem lett. Ekkor csináltak egy nagyon hosszú, rovátkolt rudat a minta magjául. Ez negyven tenyér hosszú volt, a torkolati része pedig tizenkét tenyér kerületű. A hátsó rész, ami majd lőporkamrául szolgál, négy tenyér vagy egy kicsit nagyobb kerületű volt, a mérete a csőfurat harmada. A tulajdonképpeni formát ehhez illeszkedő méretekkel készítették, egy tenyérnyi, vagy kicsit több teret hagyva körös-körül a fém befogadására. A formát megerősítették magvasakkal, fával, és körbeépítették földdel és kövekkel.
A minta magja
A minta
Hét kemencét emeltek a műhelyhez közel, téglákkal és nagyon kövér, jól átdolgozott agyaggal belülről kirakva, kívülről vágott kövekkel kerítve és lesúlyozva mindenféle anyaggal ami elég nehéz volt ahhoz, hogy a kemencét összetartsa. Ezután bronzot mértek és ónt, kb. 1500 talentum (~37 tonna) mennyiségben. Faszenet és fát dobáltak a kemencékbe, hogy a fém minden oldalról takarva legyen. Eztán lezárták a kemencéket, csak a kivezető nyílásokat hagyván szabadon. A kemencékben három nap és három éjjel égett a tűz, és amikor a bronz 53
vízszerűen folyékonnyá vált, megnyitották a kivezető nyílásokat, és a fém agyagcsöveken keresztül a formába ömlött. A formát teletöltötték úgy, hogy a fém egy pik-kel (kb. 70 cm) a majdani torkolat fölé emelkedett. Mikor a bronz megszilárdult és kihűlt, a formát és a magot szétszedték, és a fémet fényesre csiszolták. Az ágyú elkészítése mindennel együtt 18 napot vett igénybe. Ahogy azt korábban írtam, ezzel az ágyúval áttörték a falat, és végül elfoglalták Konstantinápolyt. A 15. század hadviseléséhez hozzátartozott az ágyúk döreje, már nemcsak a várak védelménél és ostrománál, de a csatatereken is.12 Továbbra is használták, különösen várak ostrománál az óriás faltörő ágyúkat (magna bombarda) de ezek inkább örökségként vagy hadizsákmányként kerültek a király fegyvertárába. Az ilyen lövegeket szekéren szállították, az ágyútalpat vagy külön szekér vitte, vagy a helyszínen készítették el. Csigás emelővel tették az ágyút az ágyútalpra, ami a visszalökő
erő
elviselésére
néha
egész
gerendarendszert
jelentett
lőportárolóval,
golyótartóval. A mozsarakon a század közepétől jelentek meg a csőcsapok, melyeknél fogva fel-le billenthetően rögzültek az ágyútalpra. A hosszabb, kisebb űrméretű, szűkebb értelemben is ágyúnak nevezhető lövegek mozgatását és irányzását ezen kívül először négy- majd kétkerekű lövegtalp segítette, ami mind a szállítószekér, mind az ágyútalp feladatait ellátta, szükségtelenné téve az ágyú fáradságos átemelését. Az ágyútalpak mozgatásához félkocsit (böröcköt) vagy más néven lövegmozdonythasználtak. Ez a rendszer (ágyú – ágyútalp – lövegmozdony) az állati erővel való vontatás elhagyásáig (nagyjából a II. világháború vége) a tábori tüzérség ismérve lesz.
2.3.1. A BRONZ LÖVEGCSŐ ÖNTÉSÉNEK FEJLŐDÉSE [30; 81-82. o.] Talán a témában a leggyakrabban idézett korabeli szerző Vanoccio Biringuccio, aki Pirotechnia [3] című munkájában összefoglalja kora fémtani és fémmegmunkálási ismereteit. Könyve 1540-ben, egy évvel halála után jelent meg, jó egy évtizeddel megelőzve Agricola „De Re Metallica” című munkáját. Nem ez az elsőbbség az, amiért művét a fejezet ezen része alapjául választottam: Biringuccio rendkívül világosan és már-már kézikönyvszerűen tárgyalja a különböző fémek és tárgyfajták öntési metódusait, így a bronzágyúk öntését is.
12
A következő két bekezdés: [54; 79. o.]
54
A régi rövid csövű ágyúkat, ahogy a harangokat, torkolattal lefelé öntötték. Ez addig nem okozott gondot, amíg az ágyúk rövidek, mozsárszerűek voltak. A lövegcsövek megnyúlása azonban a furatot kiadó mag rögzítését egyre nehezebbé tette. A filigránabb cső hűlési folyamatai kevésbé voltak kézben tarthatóak, és a megjelenő öntési hibák éppen a csőfarban sűrűsödtek. A 15. század közepén bevezetett és Vanoccio Biringuccio által jól leírt új eljárás szerint a lövegcsövet álló helyzetben, torkolattal felfelé készítették, hogy a folyékony fém nyomása a leginkább igénybe vett csőfarból szorítsa ki a szennyeződéseket és a légzárványokat. Ebben az állásban a magot is „belógatták” azaz függesztve tudták a formába helyezni, az alsó, csőfari részen oldalirányban megtámasztva elmozdulás ellen. A csövet tehát már eleve üregesre öntötték, a furatát öntés után vízszintes helyzetben, egy egyszerű csigás fúróval simították. Itt tehát az új fejlesztés a torkolattal felfelé öntés technológiája (mint majd később látjuk, itt komoly öntészeti problémákat kellett megoldani) ami által új minőséget, hosszú csövű ágyút tudtak előállítani. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
0
technológia
Új fejlesztés
+
0
A technológia még mindig nagyban hasonlított a harangok öntésénél alkalmazott eljáráshoz. Az öntőforma tűz fölött szárított, finom, kóccal, szőrrel vagy emberi hajjal és lótrágyával kevert agyagból készült. A nedves agyagot a mintára vékony rétegekben hordták fel, és minden réteget külön, nagy gonddal szárítottak, a forma külsejét komoly vasalással (Q) megerősítve. A formát az öntőgödörben építették össze, legalul a csőfar kosárszerű formája volt (L), azon a löveg külső palástfelületének alakját meghatározó, rendkívül bonyolult,13 csőszerű öntőformarész (K). Ezután helyezték be a csőfuratot kiadó magot (N), felül, a torkolatnál egy erősebb, hüvelyszerű megfogással, ami a sugárirányú elmozduláson kívül a folyékony fém felhajtóerejéből eredő tengelyirányú elmozdulást is megakadályozta. Alul, a csőfarban egy vasból készült, háromágú magtámasz (N) akadályozta meg a sugárirányú mozgást. Érdekesség, hogy ez a kész öntvényben bennmaradt, a csőfar szerves részét
13
Ezen a formarészen találjuk a csőcsapok, a delfinek (kötél átfűzésére szolgáló fülek) és a különféle ábrák, címerek, feliratok negatívját is!
55
képezve.14 Végül az összeépített öntőformát földdel gondosan körüldöngölték. A legkisebb hiba az öntőforma elkészítésekor, annak összeállításakor vagy a folyékony fém kezelése során az öntés sikertelenségét idézte elő. A módszer előnye volt a technológia rendkívüli – sok évszázados – kiforrottsága, hátránya viszont az alacsony termelékenység.
Az összeállított ágyúöntő forma [4; 57. o.] Két dolog okozta a munkafolyamat lassúságát. Először is, az agyagminta és -forma készítése során az egymás után felhordott rétegek szárítása, égetése nem volt lényegesen gyorsítható: amíg a felhordott rétegben nedvesség maradt, addig a következőt nem lehetett rávinni, de a túlságosan gyors szárítás az agyag repedését okozhatta. Másik oka a lassúságnak az volt, hogy a formázás végén az öntőminta megsemmisült, hiszen az ágyúcsövet a bonyolult formájú, csőszerű fő formarészből roncsolás nélkül nem lehetett kihúzni. Alapvetően az öntőminta kímélésével gyorsította a munkát az az új eljárás, amely a fentebb vázolt ősi módszer továbbfejlesztésének tekinthető. Alapvető változtatásként az öntőformát vízszintes síkban osztották meg, tehát a formakészítés eredménye két félcső lett, így azok közül az öntőminta egyszerűen kiemelhetővé vált. A többször felhasználható öntőmintát egy darabban esztergálták, fából vagy a nedvesség okozta méret- és alakváltozások elkerülése érdekében sárgarézből, esetleg ónötvözetből. Ezt vízszintes homokágyra fektették, és közepéig belenyomták, úgy, hogy a minta egyik fele a homok síkja alatt, a másik felette volt. (Tehát képzeletbeli hossztengelye a homok felszínének síkjába
14
A kortársak szerint legbiztosabban így lehetett megkülönböztetni Gábor Áron rézágyúit a jóval fejlettebb technikával öntött osztrák lövegektől!
56
esett.) A kiálló mintafélre a már ismert módszer szerint hordták föl az agyagrétegeket, mindegyiket tűz fölött szárítva. A mintát ekkor a homokágyból kiemelték, megfordították, így a rátapadt formafél került alulra, és láthatóvá vált a minta másik fele. Az előzőekhez hasonlóan vonták be agyaggal a minta szabadon álló részét, külön ügyelve arra, hogy az erősítő vasalás pontosan ugyanolyan legyen, mint a másik félen, hogy a két formafelet ennek segítségével össze tudják majd kapcsolni. Száradás után a felső formafelet leemelték, az alsóból kivették a mintát, és mindkettő belsejét gondosan fekecselték,15 nehogy a folyékony fém megégesse vagy az önvényhez hozzátapadjon. A két formafelet összeillesztették, és a vasalásokat kapcsokkal, csavarokkal vagy dróttal egyesítették. Ezután a formát így együtt még egyszer kiégették. A formát torkolattal fölfelé az öntőgödörbe állították, körbedöngölték, és mindenben ugyanúgy jártak el, mint a hagyományos módszernél. A 18. század végén az ágyúöntés legmodernebb technológiája a homokformába való öntés volt. Az ágyú mintáját és öntöttvasból készült formázószekrényét16 több darabból állították össze. Ezt legegyszerűbb úgy elképzelni, mintha a függőlegesen felállított mintát és az azt jókora, de nagyjából állandó hézaggal körülvevő alakos formázószekrényt, mint egy szalámit, vízszintesen több darabra szeletelték volna. Az adott szelet szekrényét szilárd, sima felületre állították, a közepére tették a megfelelő mintarészt, és a köztük lévő hézagot a formázóhomokkal17 bedöngölték. A homok tetejét vízszintesre lehúzták, és fekecselték, hogy a következő adag homok ne tapadjon hozzá. Egy-egy ilyen szelet tehát tartalmazta az ágyúcső adott szakaszának mintáját, öntőformáját és formázószekrényét.
Ezután
a
formázószekrényre
rátették
a
következő
darab
formázószekrényét, és rögzítették azt. A belevaló minta alját ráültették a már körbedöngölt minta tetejére, és ismét homokot döngöltek a formázószekrény és a minta közé. Ezt mindaddig folytatták, míg az öntvényt teljes hosszában be nem formázták. A teljes hossz elérésével a formázószekrényeket szétkapcsolták, mindegyik közepéből kihúzták a mintát, de benne hagyták a bedöngölt homokot. Az így nyert „szeleteket” szárítókamrában teljesen kiszárították. Mivel a formarészeket végig a formázószekrényekben hagyták, a formát az öntőgödörben könnyen össze tudták állítani. Az öntöttvas
15
A fekecs finomszemcsés tűzálló anyagot (pl.: korom) tartalmazó folyadék vagy paszta, amely bevonatot képez a forma felületén. 16 A formát vagy annak egy részét magába foglaló keret. Lehetővé teszi a forma mozgatását, az egyes formarészek összekapcsolását. Az agyagformánál ismertetett erősítő vasalás modern megfelelője. 17 Az iparban a mai napig használt formázóhomok tűzálló alkotója túlnyomó többségben homok, kötőanyaga pedig duzzadóképes (vizet felvevő) agyag.
57
formázószekrények elég szilárdak voltak ahhoz, hogy az öntőformát ne kelljen homokkal körbevenni az öntés során fellépő erőhatások elviselésére. A lövegek homokformába való öntése során egy járatos öntészeti technikát adaptáltak a nagyobb termelékenység érdekében. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
+
0
technológia
Új fejlesztés
0
0
A 19. század utolsó harmadára már az ágyúöntésben is eljutottak a fém öntőformák, azaz kokillák használatához. Ezt a rendkívül termelékeny eljárást azonban már nem annyira az utolsó elöltöltő, mint inkább az első hátultöltő ágyúk gyártásánál kamatoztatták.
2.4. ÖNTÉSTECHNOLÓGIAI PROBLÉMÁK A HOSSZÚ BRONZÁGYÚK GYÁRTÁSA SORÁN18 A bronz lövegcsőre mint öntvényre tekintve két nyitott kérdés merül föl: az anyagösszetételre vonatkozó korabeli leírások eltérnek, tehát nem ismert a pontos ötvözet. Ami még ennél is szembetűnőbb, hogy az öntvény kitáplálása (a zsugorodó fém helyére folyékony bronz vezetése) legalábbis kétséges. A vékonyabb torkolati rész vélhetően korábban dermed meg, mint az alul levő, testesebb rész, tehát elzárja a felülről érkező, folyékony fém útját, azaz az alul lévő, vastag, erősen zsugorodó csőfari rész alakhibás vagy porózus lesz.
2.4.1. A BRONZÁGYÚK ANYAGA [54; 80-81. o.] Gyakori, hogy a bronzból készült ágyúkat „rézágyúnak” hívják. Valójában rézből nem lehet ágyút önteni, a tiszta fém túlságosan puha és nagyon rosszul önthető. Ahhoz, hogy keményebb, szívósabb és jobban önthető legyen, ötvözni kell. Tudták ezt a régi mesterek is: a jó minőségű lövegcsövek anyagának összetétele a 16. századra kialakult. A közhiedelemmel
18
A fejezet alapja a Miskolci Egyetemen 2008-ban megvédett diplomamunkám. Rövidített, átdolgozott változat: [55]
58
ellentétben a harangok anyagával nem mutat egyezést: a szépen csengő, rideg harangbronz a maga 20-23 százalékos óntartalmával nem alkalmas ágyú öntésére. A számunkra legkedvesebb „rézágyú”, a jóval később, de nem sokkal fejlettebb technológiával előállított Gábor Áron-féle löveg az osztrák hatfontos ágyú mintájára készült, melynek az anyaga 10:1 arányú réz-ón ötvözet, ami körülbelül 9 százalékos óntartalmat jelent. Tulajdonképpen a rézágyú megnevezés nem is olyan pongyola: mai anyagvizsgálatok szerint az ágyúk ónbronzból, tehát ónnal ötvözött rézből készültek, méghozzá minden esetben 8-10 százalék közötti óntartalommal. Ha megvizsgáljuk mai műszaki gyakorlatban található, hasonló ötvözőtartalmú ónbronzokat, látható, hogy a 10 százalék ónt tartalmazó (öCuSn10) ötvözet erősen igénybevett gépalkatrészekhez ajánlott, szívós öntészeti bronzot takar, míg a 8 százalék óntartalmú (CuSn8) hidegalakításra alkalmas rugóanyag. Az ágyúk öntéséhez felhasznált alapanyag tehát szívós, kemény ónbronz volt, amit éppen viszonylagos rugalmassága tett képessé az ágyúlövés lökésszerű igénybevételének elviselésére.
2.4.2. A BRONZÁGYÚK ÖNTÉSE Ahogy azt Kritobulosznál is láttuk, 15. század végén aknás kemencéket használtak a fém megolvasztására. Az akár 5-6 méter magas, felfelé keskenyedő kemencék hátfalához fújtatók csatlakoztak, fűtőanyagul bükkfát használtak. A fémet és a fűtőanyagot egyszerűen egymásra rétegezték. Az olvasztás az ilyen kemencében több napot is igénybe vehetett, és nagy tapasztalat kellett a fém szennyeződésének megakadályozására és a megfelelő ötvözési arányok beállítására. A 16. században aztán elterjedtek a lángkemencék, melyeknél már elkülönült a tűztér és az olvasztótér, így jóval könnyebbé vált az ötvözés illetve a megfelelő öntési hőmérséklet beállítása. Ekkorra a fémek kereskedelme bejáratott minőségeket hozott Európa-szerte: az öntőmester vagy megbízója meg tudta vásárolni a számára leginkább megfelelő minőségű rezet és ónt. A jó minőségű ón volt a kritikus tényező: az alacsonyabb minőségű óntáblák ólmot tartalmaztak, ami jóval olcsóbb, de nem oldódik a rézben. Ahogy azt később látni fogjuk, az ólom nagyjából gömb alakú zárványokat képez, és ezzel gyengíti az anyagot. A 19. század végén kiadott Pallas Nagylexikona a következőt írja az ágyúbronzról: „Az Á. legyen kemény, szilárd és némi tekintetben szivós is, hogy a puskapor robbanó erejét 59
és a golyó ütéseit kiállhassa. A tapasztalás szerint legjobb az az Á., amelyben 89-90 rész réz és 11-9 rész ón van. A legtöbb államban ezt az összetételt használják. Az Á-ot fával tüzelt lángalókban ömlesztik meg; a széntüzelés nem jó, mert a szén rendes kisérője a kén az égéstermékek révén az ötvénybe jut és megrontja. Először ömlesztik meg a rezet, azután teszik hozzá az előmelegített ónt, hogy az utóbbi el ne égjen; még így is az utóbbiból 2-3 %-kal többet kell venni, hogy a kivánt összetételü ötvény keletkezzék. Ha régi Á.-ot ujra öntenek, ezt friss rézzel és ónnal 88 1/2: 10: 1 1/2 arányban keverik. Az ömledéket öntés előtt farudakkal megkeverik, hogy a keletkező gázok a bronzban levő oxidokat kiüzzék. Öntés után 4-6% anyagveszteség mutatható ki.” Azért is idéztem ezt a forrást, mert amit az olvadék kezeléséről leír, az teljesen megegyezik Vanoccio Biringuccio 1540-es kiadású könyvében [3] közöltekkel. Bizonyos részletekben a 16. századi szerző alaposabb, pontosabb leírást ad. Az általa közöltek rövidítve, átdolgozva a következőek: „Rendkívül fontos a forma tetején nyílásokat készíteni a levegő eltávozására. A bronzot olyan helyen kell a formába vezetni, ahol minden irányba folyhat. Ha bizonyos bonyolultabb részek kitöltése bizonytalan, a fém egy részét külön csatornán közvetlenül oda lehet vezetni. A formát az öntőgödörben kell összeállítani, gondosan illesztve és erősen összekapcsolva horgokkal és drótokkal. Rendkívül fontos a mag biztonságos rögzítése, hogy a folyékony fém meg ne emelje. A formát földdel rétegenként körbe kell döngölni, és a fémet vezető csatornákat elhelyezni. Ezután a fémet vezető csatornákat elő kell melegíteni. Gesztenyepálcával kell keverni az olvadt fémet, az esetleges meg nem olvadt részeket ezzel ki lehet tapintani. Ezután vasrudat merítve a fémbe, ha arról a bronz lefut, a fém már elég meleg. Ekkor kell próbát venni az ötvözetből, és ha kevés benne az ón, azt pótolni.” Figyelemre méltó, hogy a 16. század közepétől a 19. század végéig a színesfémmetallurgia ezen szelete semmit nem változott.
60
2.4.3. ANYAGVIZSGÁLATOK A fentebb vázolt két problémának természetesen van egy viszonylag kézenfekvő feloldása: a fennmaradt ágyúk anyagából kell mintát venni, és a mai kor adta lehetőségeket kihasználva olyan vizsgálatok alá vetni, amelyek megadják a pontos ötvözetet és a szövetszerkezet felderítésével információt adnak az öntés során lezajlott folyamatokról. Mivel a vizsgálandó egyedek egyben műtárgyak is, a mintavétel kérdése etikai problémákat vet fel, a mintavételezés módja és mennyisége erősen behatárolt. Csiszolatok készítéséhez alkalmas nagyságú minta kiemelése csak rendkívül indokolt esetben kivitelezhető. A műtárgyak szemrevételezése egységes képet mutatott: az oxidációs behatásoktól eltekintve homogén, zárt felületeket és pontos, művészien kivitelezett alakadást találtunk. Kivételt ez alól két kínai ágyú és egy törött ágyúkamra vizsgálata hozott: mindhárom műtárgy erős porozitást, lunkerességet mutat. Kisebb, felülettel érintkező gázhólyagok találhatók a többi ágyú némelyikén is, de ha vannak ilyenek, elhelyezkedésük egyértelmű irányultságot mutat: a torkolat közelében még jól láthatóak, az ágyú közepe táján alig-alig észrevehetőek, a lőporkamra és a csőfar környékén pedig nincsenek látható méretűek. Ez az elhelyezkedés az ágyúk függőleges, torkolattal felfelé való öntésére utal. A viszonylag kis behatással járó keménységmérést mindegyik, vizsgálatba bevont tárgyon elvégeztem. Az értékek jóval magasabbak az ötvözet összetétele alapján elvárt keménységeknél: a mai szabvány 60 HB keménységet ír elő a vizsgált mintákhoz hasonló összetételű, 10% ónt tartalmazó öCuSn10 öntészeti bronzötvözetre, míg a kapott eredmények többsége 110-130 HB közötti. Ennek oka a rendkívül lassú lehűlés, ami lehetővé teszi az egyensúlyi állapotdiagramot inkább megközelítő szövetszerkezet kialakulását, vagyis a vegyületfázisok megjelenését a kristályhatárokon. A csiszolatok visszaszórt elektronnal készült elektronmikroszkópos felvételein látható, hogy a kristályhatárokon nagyobb rendszámú atomokból álló részek vannak. (Képeket lásd: 2-4. meléklet) A vizsgálat céljára kiválasztottam egy jellemző műtárgyat, egy osztrák, 1726-ban öntött 24 fontos ágyút, majd a szakrestaurátorral folytatott konzultáció alapján, javítható károsodást okozva, több mintát vettem csigafúróval. A mintákat elektronmikroszkóppal vizsgáltam, és megkíséreltem energiadiszperzív röntgenanalízis segítségével képet kapni az összetételről és annak változásáról a mintavétel helyének függvényében. A kapott eredmények alapján (inkább a forgács képét semmint az ólomrögök felületre kenődése okán pontatlannak bizonyult mért összetételt figyelembe véve) választottam ki egy nagyobb minta 61
kiemelésére alkalmas, a megszokott kiállítási körülmények között nem látható területet az említett ágyún. Az osztrák 24 fontos ágyú anyagából nyert csiszolatról elektronmikroszkóppal készültek felvételek. A szabadabban vizsgálható törött ágyúkamra anyagáról mind fény- mind elektronmikroszkópos felvételek rendelkezésre állnak. A pontos összetétel meghatározása atomabszorpciós spektrometria segítségével történt. Ebbe a vizsgálatba belevontuk az átlagostól eltérő, kisebb keménységet mutató magyar 24 fontos ágyút is. Az elvégzett anyagvizsgálati eredmények szerint a vizsgált ágyúk anyaga 8–9% ónt és 0,5–0,8% ólmot tartalmaz. Ezt az összetételt hasonlítva a mai szabványos öntészeti és képlékenyalakítási anyagminőségekhez, látszik, hogy az óntartalom az öntött minőségek alsó, és a hidegalakításra alkalmas minőségek felső határa között van. Az öCuSn10 minőség erősen igénybevett gépalkatrészekhez ajánlott, szívós öntészeti bronzot takar, míg a CuSn8 hidegalakításra alkalmas rugóanyag. A mért keménységértékek inkább a CuSn8 anyagminőség 135 HB szabvány szerinti keménységéhez, semmint az öCuSn10 60 HB hasonló értékéhez állnak közel. (A vizsgálatok részletes leírását lásd az 1-5. mellékletben.)
2.4.4. AGYAGFORMÁBA ÖNTÖTT BRONZ PRÓBATEST LEHŰLÉSÉNEK VIZSGÁLATA Mivel égetett agyagformába bronzot napjainkban csak harangkészítők öntenek, az ő mesterségük pedig nagyban a hagyományokra és csak kevésbé az elméleti számításokra épül, a szakirodalomban nem lehet adatokat találni ilyen öntvények dermedési számításaihoz. A továbblépés érdekében kísérletre volt szükség a dermedési állandó meghatározására. A kísérletet Gombos Miklós harangöntő mester műhelyében, a harangokhoz hasonlóan, szárított, földbe ágyazott agyagformába öntve, a hőmérséklet regisztrálásával végeztük (Ld: 6. melléklet) öCuSn20 összetételű „harangbronz” ötvözettel. Digitális berendezés regisztrálta a hőmérsékletet három csatornán, az öntvény közepére, a belső formafalhoz és a formafalba 4 cm mélységben beépített hőelemmel, 30 másodpercenkénti mintavétellel.
62
A próbatest dermedési idejének (Td) meghatározása A megrajzolt lehűlési görbéből (7. melléklet) kitűnik, hogy a fém megszilárdulása 14 óra 01 perc 30 másodpercnél fejeződött be. Ha az öntés kezdetének 13 óra 46 perc 0 másodpercet tekintjük, ez 15 perc 30 másodperces dermedési időt jelent, t d 15 ,5 min
A próbatest redukált falvastagságának (Rpróba) meghatározása A próbatest redukált falvastagsága (Rpróba): R próba
V D 2 D 2 h D h , ahol V= térfogat, A= felület [19] A 4 4
A próbatest átmérője:
D = 120 mm = 12 cm
A próbatest magassága:
h = 200 mm = 20 cm
12 2 12 2 R próba 20 12 20 2,6 cm 4 4
A dermedési állandó (m) meghatározása m
R td
2, 6
m próba
15 ,5
0,66
cm min
A kiválasztott ágyú dermedési idejének (T d, ágyú) meghatározása A szakirodalom 18 szerint a kiöntött ágyút 3-5 napig hagyták hűlni, mielőtt kiásták. A vártnál nagyobb keménységértékekre ez magyarázatul szolgálhat. A vizsgálat céljára ismét a 24 fontos osztrák ágyút választottam. Az ágyút a torkolattól 168 cm-re a tengelyvonalára merőleges síkkal két részre osztottam. A torkolati rész redukált falvastagsága így:
Rtorkolat = 8,75 cm,
míg a csőfarhoz közeli részé:
Rcsőfar = 11,25 cm
A dermedési idő számításához a nagyobb értéket választottam, tehát a következő számításban Rágyú = Rcsőfar = 11,25 cm 2
1 td = R 2 m
63
2
1 2 td ágyú= 11,25 = 290,55 min 4 h 51 min 0 , 66
A kiválasztott ágyú tehát 4 óra 51 perc alatt szilárdult meg. Ez a dermedési idő igen hosszúnak tűnik, bár a korabeli leírásoknak megfelel. A rendkívül lassú dermedés okozza az összetétel által nem indokolt keménységet. A hődiffúziós tényező (a) meghatározása A lehűlés sebességére nézve jó támpontot ad a forma hődiffúziós tényezője. Agyagformára ilyen adat nincs a szakirodalomban, tekintve, hogy az iparban ez a formázóanyag már nem járatos. A Fourier-képlet szerint:
dT d 2T , ahol a hőmérséklet térbeli és időbeli dt c dx 2
változása között kapcsolatot teremt a hődiffúziós tényező, a formázóanyag jellemzőitől függő tag:
a c A fenti képletben: T: a forma hőmérséklete; t: az eltelt idő; x a formafaltól való távolság; a hővezetési
tényező; c: a forma anyagának fajhője és a forma anyagának sűrűsége. A hődiffúziós tényező a próbatest lehűlésekor felvett adatok alapján, a Gauss féle hibaintegrál segítségével határozható meg, a következő összefüggés alapján: x 2 t
T T a G * D TD TF
[20]
Ahol t: az eltelt idő; x a (belső) formafaltól való távolság; TD: a fém dermedési T T
pedig az hőmérséklete; T: a pillanatnyi hőmérséklet; TF: a formahőmérséklet; G * D TD TF TD T . TD TF
a szám, amelynek hibaintegrálja
A hődiffúziós tényező a próbatest lehűlésekor felvett adatok alapján: a = 0, 000625 m²/h (8. melléklet)
64
Ez közel egy nagyságrenddel kisebb, mint a homokformára a szakirodalomban megadott hasonló adat: a homok = 0,00137 m²/h, tehát a megszokottnál jóval lassabb dermedés reális. Ahhoz, hogy meghatározhassuk, hogy az adott ágyú esetében a dermedés homokformába öntve mikor jött volna létre, fel kell használnunk a dermedési idő Nándori-féle képletét. [34] fém Ls C fém T R2 td 2 T T c fal 0 2
Mivel itt kizárólag a formázóanyag jellemzői változnak, a tört nevezőjében lévő c számot kell módosítani. Ezt a gyököt viszont ki lehet rendezni a törtből, így
megkapjuk a változó részt. fém L s C fém T R2 1 td 2 T fal T0 c 2
A számítást egyszerűsíti, ha a két változó tag, azaz az agyagforma anyagjellemzőit tartalmazó és a homokforma hasonló tulajdonságait befoglaló törtek arányát határozzuk meg, mert ez lesz a dermedési idők aránya is. Az agyagforma szakirodalomban megtalálható jellemzői: c = 0,879 kJ/kgK = 879 J/kgK ρ = 1,8 kg/dm³ = 1800 kg/m³ A hővezetési tényezőt a fenti kísérletben meghatározott hőátbocsátási tényező segítségével kapjuk. Ezt át kell váltanunk SI mértékegységekre: a = 0, 000625 m²/h = 1,736 · 10-7 m²/s. λ = a · c · ρ = 1,736 · 10-7 · 879 · 1800 = 0,2747 W/mK A homokforma hasonló jellemzői a szakirodalom alapján: c = 700 J/kgK ρ = 2650 kg/m³ λ = 0,39 W/mK A fenti adatokkal agyagformára: 65
c = 437,63 kJ/m², 1 = 2,3 m²/kJ c
homokformára c = 723,45 m²/kJ 1 = 1,38 m²/kJ c
A homokforma jellemzőit tartalmazó tag (1,38 m²/kJ) 6/10-e az agyagformára jellemző tagnak. Így a homokformába öntött hasonló ágyú dermedési ideje: td homok = td agyag · 0,6 = 290,55 min 4 h 51 min · 0,6 = 174,33 min 2 h 54 min Következtetés Megállapítható, hogy a szárított (égetett) agyagformába öntött ónbronz rendkívül lassan dermed. A fenti gondolatkísérlet alapján bízvást mondhatjuk, hogy a homokformába való öntés – csak a hűlési idő csökkentésével, nem számolva a minta- és formakészítés egyszerűsödését – szinte megduplázta a termelékenységet. Ne felejtsük el, hogy a fém teljes keresztmetszeti dermedése még egy kezelhetetlenül magas hőfokú öntvényt jelent: ahhoz, hogy a korabeli eszközökkel kezelhető 2-300 °C-ra hűljön, még hosszú időre van szükség. Tudjuk, hogy a fémek ellaposodó hűlésgörbét mutatnak: ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet csökkenésével lassul a hűlés sebessége. Éppen a szokatlanul lassú hűlés az oka, hogy a harangöntők a mai napig agyagformát, ezt a rendkívül munkaigényes és kényes formázási eljárást alkalmazzák. Ez az egyensúlyi (végtelen lassú) lehűlést a lehető legjobban közelíti, így a harangok anyagául legkedvezőbb kristályszerkezetet adja.
2.4.5. AZ ÖNTVÉNY KITÁPLÁLÁSÁNAK VIZSGÁLATA Az ágyúcsövet, mint öntvényt vizsgálva szembetűnik, hogy a tápfej a legkisebb falvastagságú öntvényrészhez, a csőtorkolathoz csatlakozik. Ahhoz, hogy létrejöhessen a csőfar kitáplálása, a torkolati rész nem dermedhet meg előbb, mint a csőfari rész, tehát: td torkolat td csőfar
66
A redukált falvastagságok számított értékei: Rtorkolat = 8,75 cm, Rcsőfar = 11,25 cm Feltételezem, hogy nem csak az olvadt fémet vezető csatornákat melegítették elő, hanem a tápfej és a torkolati rész formáját is19. A dermedési idő számításának Nándori [33] által megadott képletét felhasználva a dermedési idő: fém L s C fém T R2 , td 2 T T c fal 0 2
ahol a jelölések megegyeznek az előbb már ismertetett paraméterekkel, és Tfal : a (belső) formafal legnagyobb hőmérséklete; T0 : a forma hőmérséklete az öntés megkezdésekor; Ls pedig a dermedés látens hője. A lehűlési diagramból leolvasható adatok: T0 = 67 °C Tfal = 759 °C Tehát 2·(Tfal - T0) = 2·(759 - 67) = 1384 °C Felhasználván még a nem változó mennyiségek adta egyszerűsítéseket: td csőfar = td torkolat C1 1384 C 2
2
C1 11, 25 2 x C2
2
2
2
C C 8,75 2 3 11, 25 2 3 8,75 2 1384 x
Ahol C1 = ½·fém·(Ls + cfém·T); C2 = (·c· )½; C3 = C1 /C2
19
Dr. Tóth Levente egyetemi docens szíves javaslata alapján. A feltételezés egybevág Gombos Miklós harangöntő műhelyében tapasztaltakkal, ahol öntés előtt a beömlőcsatornán kívül tápfej formáját is előmelegítik.
67
2
11, 25 8,75 1384 x
2
x 1076 2 759 T0 T0 221 C
Tehát a vizsgált ágyú öntésénél a forma torkolati részét legalább 221 °C-ra elő kellett melegíteni. Ez a hőmérséklet, illetve az általa biztosított td csőfar = td torkolat egyenlőség azonban nem jelent biztonságot a kitáplálásra nézve: ha úgy tetszik, ez az az alsó határérték, ahol egyáltalán elképzelhető a megfelelő kitáplálás létrejötte. Megfelelő biztonságot a Nicolas által bevezetett szabály ad, [33] mely szerint a biztos kitáplálás feltétele, hogy a tápláló rész redukált falvastagsága (R’) legyen legalább 20 %-kal nagyobb, mint a kitáplált rész hasonló jellemzője (R), tehát: R’ 1,2 R. Mivel itt a redukált falvastagság adott, a szabály hatását vizsgálva: 2
2
1 1 2 2 R1 1, 2 R 2 m m
t d 1 1,4 t d 2
Tehát a redukált falvastagság 1,2 –szeres növelése a dermedési idő 1,4 –szeres növekedését hozza. Hasonló a hatása a dermedési állandót tartalmazó tag emelésének is. Ennek értelmében, felhasználva az előző egyszerűsítéseket és adatokat: 2
11,25 1, 2 8,75 1384 x
2
x 897 2 759 T0 T0 310 C
Tehát a forma torkolati részét a Nicolas szerinti biztos kitápláláshoz legalább 310 °C – ra kell előmelegíteni.
68
2.4.6. A VIZSGÁLATI EREDMÉNYEK ÖSSZEFOGLALÁSA Az irodalmi források alapján nyilvánvaló, hogy az ónbronzot igen régóta, széles körben alkalmazta az emberiség20. A felgyülemlett tapasztalatok vezettek az ágyúk öntéséhez leginkább megfelelő alapanyag alkalmazásához. Az elvégzett anyagvizsgálatok megmutatták, hogy a vizsgált korszakban használt bronz 8–9% ónt, és 0,5–0,8% ólmot tartalmazott. Ezt az összetételt hasonlítva a mai szabványos anyagminőségekről rendelkezésre álló adatokkal, látszik, hogy az óntartalom az öntött minőségek alsó, és a hidegalakításra alkalmas minőségek felső határa között van. Az öCuSn10 minőség erősen igénybevett gépalkatrészekhez ajánlott, szívós öntészeti bronzot takar, míg a CuSn8 hidegalakításra alkalmas rugóanyag. A mért keménységértékek inkább a CuSn8 anyagminőség 135 HB szabvány szerinti keménységéhez, semmint az öCuSn10 60 HB hasonló értékéhez állnak közel. A mikroszkópi vizsgálatok alapján az ötvözet szövetszerkezete globulitos. Kijelenthetjük, hogy a felhasznált alapanyag szívós, kemény ónbronz. A bronzágyúk öntésére alkalmazott eljárás égetett agyagformát használt, a máig a harangöntéshez alkalmazott metódussal nagymértékben megegyezően. A forma sajátos anyaga a jelentősen nagyobb dermedési időt ad, mint a később járatos homokforma. Az ágyú sajátos geometriája eltéréseket kívánt a harangöntéshez képest. Az ágyút állítva, torkolattal felfelé öntötték. Az öntvény kitáplálása az alkalmazott tápfejjel kétséges. A fentiekben egy hipotézist vázoltam fel ennek megoldására. Kifejtettem, hogy a forma torkolati részének előmelegítése nagy biztonsággal lehetővé teszi az öntvény kitáplálását, és az előmelegítés szükséges mértékét egy adott ágyúra meghatároztam.
2.5. ÖNTÖTTVAS LÖVEGCSÖVEK KIFEJLESZTÉSE A kiforrott technikával öntött bronzágyúk a 16. század végére általánosan elérték azt a színvonalat a megbízhatóság és biztonság terén, amit csak a méretpontosság növelésével és a
20
A legrégebbi valódi ónbronz leleteket a mezopotámiai Ur első dinasztiájának korai királysírjaiban találták. Az ie. 2600 körül készített baltafejek 8-11 % ónt tartalmaznak, de 15 % óntartalom is előfordul.
69
súlycsökkentéssel tudtak némileg a 19. századra túlszárnyalni. Egyetlen problémát az alapanyag viszonylag drága volta jelentette. Ahogy azt az első fejezetben írtam, az olcsó öntöttvas ágyúk gyártását kidolgozó William Hogge brit olvasztár, valamint németalföldi és svéd követői által 1543–1630 között elért eredmények lehetővé tették az egységes, nagy darabszámú haditengerészeti ágyúpark megteremtésére irányuló brit törekvések megvalósulását, de az öntöttvas ágyúk elterjedését a szárazföldi harcászatban is. Ez a tábori tüzérséget tekintve pünkösdi királyságnak bizonyult: a szigorodó követelményeket (elsősorban a súlycsökkentés terén) öntöttvas ágyúkkal egyre kevésbé lehetett teljesíteni. Ennek egyik oka az öntöttvas rideg volta, ami miatt a falvastagságot nem lehetett annyira lecsökkenteni, mint a rugalmasabb ágyúbronzból készült lövegeknél. Másik oka, hogy a 18. század elejétől több hullámban jelentkező forradalmi ágyúfúró eljárások (Wilkinson később tárgyalandó újításáig) a vascsövekre nem voltak alkalmazhatók. Az ezek miatt nagyobb súlyú öntöttvas ágyúk egyre inkább visszaszorultak a haditengerészet és a várvédelem eszközeivé. Ebben a szerepükben is óriási jelentőségűek voltak: lehetetlen lett volna például a brit flottát drága bronzágyúkkal arra a tűzerő-szintre fejleszteni, amit végül az a napóleoni háborúk korára, vagy az elöltöltő hajóágyúk korszakának végére elért. Mi lehetett az a technológiai lépés, amire Hogge, vagy a derék flamandok rájöttek, és száz évvel megelőzték a fejlett világot? Ez az a kutatási irány, amerre tovább szeretném majd fejleszteni jelen eredményeimet. A kulcs valószínűleg a magaskohóból kikerülő nyersvas finomítása. Vannak arról adatok, hogy a kiolvadt vasat a kohó medencéjében egy ideig pihentették a csapolás előtt, majd újra megfújtatták, mintegy előfinomítva a frissítési eljárások számára. Nos, ez a pihentetett, megfújt vas már alkalmasabb lehetett homogén, kevésbé rideg öntvény előállítására, mint az azonnal csapolt nyersvas. Tudjuk továbbá, hogy a 18-19. század fordulóján a frisstüzeken első lépésben finomított vasat lángkemencékben olvasztották újra precíziós öntvények, például ágyúcsövek öntéséhez. [22; 182. o.] Lángkemencék, mint azt Biringuccionál látjuk, a 16. században már léteztek, elsősorban rézötvözetek olvasztására. Lehet, hogy már Hogge „megtalálta” azt a háromszáz fokot, amivel följebb kellett emelni a kemence hőmérsékletét a vas –karbon ötvözet újraolvasztásához. (A tiszta réz olvadáspontja 1085°C, a 3% körüli karbont tartalmazó nyersvas 1300 fok fölött már tisztán olvadék.) Mindenesetre, amit leírtam a bronzágyúk öntéstechnikájának problematikájáról, különös tekintettel az öntvény kitáplálására, még inkább érvényes a rosszabb hővezető vasra. Az ipari forradalom hozta el azt a magabiztos anyag- és technológiaalkalmazást, ami lehetővé tette a nagyteljesítményű öntöttvas- majd építet ágyúk létrejöttét. Ehhez viszont 70
kellettek azok az eredmények, amit a metallurgia és a gépgyártás terén ebben a valóban forradalmi korszakban elértek.
2.6. A VASGYÁRTÁS FELLENDÜLÉSE AZ IPARI FORRADALOM IDŐSZAKÁBAN [30; 55-59. o.] A vas és az acél egyre növekvő mértékű előállítása és felhasználása már a korábbi időszaknak is jellemzője volt, de a szénbányászat felfutása, a szénmedencékre alapuló ipar kialakulása egyértelműen az ipari forradalmat jellemzi. A szén nem csak a gőzgépek tüzelőanyagaként vált fontossá, hanem a kokszolás feltalálása után a vasgyártás egyik alapanyaga is lett. A vitathatatlanul előremutató eredmények azonban nem egyszerre jelentek meg az egész kontinensen: Angliában már nem lehetett faszénnel üzemelő kohót találni, amikor Poroszországban – állami kezdeményezésre – bevezették a kokszos vasolvasztást. Az élenjáró technológiák Angliában születtek, és nagy késéssel, nemegyszer csak a napóleoni háborúk után terjedtek át a kontinensre. A vastartalmú ércek kiolvasztása (tulajdonképpen redukáló környezetben való izzítása az oxidálódott elemi vas kinyerésére) ekkorra már évezredes múltra tekintett vissza. A tiszta vas hidegen is alakítható, képlékeny, szívós fém. Legfontosabb ötvözője a karbon (szén). A vas-karbon (vas-vaskarbid) ötvözet keménysége a széntartalom növekedésével nő, de az ötvözet egyre ridegebbé válik. Az olvasztás hőmérsékletének növelése több szén felvételét teszi lehetővé. A tárgyalt korszak elején két módszer versenyzett az elsőbbségért. A régi típusú, rosszabbul fújtatható, alacsonyabb hőmérsékletet létrehozni képes bucakemencék kisebb termelékenységgel dolgoztak, de alacsony karbontartalmú, azaz kovácsolható vasat adtak. A jobban átszellőztetett magaskohók adott idő alatt több, de magasabb karbontartalmú ötvözetet termeltek, amit újra kellett olvasztani, hogy kovácsolható legyen. A régi eljárás tehát az ekkorra már fejlettségük legmagasabb fokára jutott bucakemencéken alapult. Senkit ne tévesszen meg ez a hagyománytisztelő név, ahogy azt majd a későbbiekben látjuk, a tárgyalt korszakra már ezek is igencsak kohószerűek- és méretűek voltak. Hátrányuk volt, hogy kialakításuknál fogva nem lehetett megfelelő mennyiségű levegőt beléjük táplálni. Az ilyen kemencékben kialakuló erősen oxigénhiányos környezet nem eredményezett elég magas hőmérsékletet ahhoz, hogy a redukált vas teljes egészében cseppfolyóssá váljon. A félfolyós állapotú vas a kemence alján, salakkal erősen szennyezett tapadékká gyűlt össze, ez a vasbuca. A vasbucát általában nem forgalmazták, 71
annak félkésztermékké való feldolgozását a kohó mellé telepített vashámor végezte. A szennyezett vasbucát át kellett kovácsolni, tömöríteni. A vas a kemencében karbonnal ötvöződött, de a viszonylag alacsony olvasztási hőmérséklet miatt a széntartalom alacsony maradt, ezért a bucavasak kovácsolhatóak. Mivel a salak olvadáspontja alacsonyabb, mint a vasé, az a kovácsolás során kilövellt a vasból, a szinte különálló cseppekből felépülő vasanyag pedig teljesen egybeforrott, homogenizálódott. Bár a technológia esetlegesnek tűnik, az ismert minőségű alapanyagok és a víz hajtotta kalapácsok segítségével már a korai időkben is megfelelő, viszonylag egységes minőségű termékeket állítottak így elő. A bucakemencék legfejlettebb formájukat Stájerországban érték el, itt olvasztóterük négy méternél is magasabb volt, teljes magasságuk pedig meghaladta a korabeli nagyolvasztókét. (Máshol a kemencemagasság másfél és három méter között maradt.) Ezekben az óriásokban egy adagban akár egy tonna vasat is kinyertek az ércből, a 24 órás ciklusban kinyerhető mennyiség így egy akkori közepes nagyolvasztóban elérhető volumennél is nagyobb volt. Rendkívül fejlett formájuk miatt ezek a kemencék a 18. század közepéig üzemeltek. Általában elmondható, hogy a bucavasgyártás a 19. század első éveire erősen lecsökkent, Angliában teljesen eltűnt, Belgiumban, Svédországban és Szibériában háttérbe szorult, míg a francia, középnémet és spanyol területeken egyre csökkenő jelentőséggel, de még mindig a termelés jelentős részét adva élt tovább. [22; 12. o.] Az új, indirekt redukciós21 eljárás eszköze a magaskohó, mai szóval nagyolvasztó. Ez minden esetben olyan, kettős falazatú, magas olvasztótérrel rendelkező kemencét jelent, ami alkalmas az erőteljes fújtatás eredményezte magasabb hőmérséklet elviselésére. A szerkezet legfontosabb ismérve, hogy a belső, tűzálló téglafalazat és a külső, kőből rakott fal közti teret terméskövekkel töltötték meg. Ennek a betétnek a kövei egymáson kissé elmozdulhattak, ami lehetővé tette a belső rész hő okozta tágulását anélkül, hogy a külső fal elrepedt volna. A bucakemencék lefelé bővülő olvasztótere itt már kiegészül a cseppfolyós vas felfogására és hőntartására alkalmas erősen szűkülő kemencealjjal, a medencével. A fújtató már nem a kemenceajtó felől dolgozik, hanem ahhoz képest 90 fokban elfordítva, a téglalap alaprajzú medence hosszabb oldaláról. A nagyolvasztó csapolható, tehát a vas cseppfolyós állapotban távozik belőle, ellentétben a bucakemence szilárd végtermékével.
21
Indirekt, mert nem ad technikai tisztaságú vasat, ahhoz még további lépések kellenek, és redukciós, mert az oxidjaiban jelenlevő vasat redukálva állítja elő a fémet.
72
Az 1814-ben telepített diósgyőri újmassa metszeti képe [22; 138. o.]
Az első nagyolvasztók már a 14. században megjelentek, elterjedésük azonban lassú volt. Ennek oka a magas karbontartalmú vasötvözet nehézkes finomítása volt. A karbont kiűző eljárást hagyományosan frissítésnek, a kemencét, amiben végezték frisstűznek nevezték. Ezek termelékenysége igen alacsony volt. Ezért nemegyszer a magaskohókat is „acélra járatták”: nem fújtatták meg az adagot a teljes levegőmennyiséggel, így – bár nem nyertek csapolható, folyékony nyersvasat – a kemence alján a bucakemencéből nyerthez hasonló alacsony karbontartalmú vasbuca szilárdult meg. A nagyolvasztó széleskörű elterjedéséhez tehát egy hatékony, termelékeny acélfrissítő eljárás megjelenése kellett. Igazság szerint a magaskohóból kikerülő „túlságosan rideg” vasnak volt egy másik felhasználási módja, amelynek elterjedése a magaskohók pozícióját erősítette. A kohóból kikerülő nyersvas viszonylag magas karbontartalma alacsonyabb olvadáspontot és olvadt állapotban jó formakitöltő képességet adott az ötvözetnek, ezért az alkalmas volt öntészeti célokra. Az ipari forradalom korszaka hozta el az öntöttvas tárgyak soha nem látott elterjedését. Az öntöttvas mint szerkezeti anyag rideg, kemény, húzással szemben kevésbé, viszont nyomással szemben erősen ellenálló. Az öntés mint alakadó technika, rendkívül termelékeny, lehetővé teszi nagy sorozatok gyártását azonos munkadarabokból. Az öntöttvasból készített olcsó, de rendkívül stabil gépállványok teszik majd lehetővé azoknak a szerszámgépeknek a
73
létrejöttét, amelyek segítségével elő lehet állítani egy gőzgép hengerét vagy éppen egy ágyúcső pontos furatát. A 18. században még általában közvetlenül a nagyolvasztóból öntöttek. Ennek előnye a termelékenység és a gazdaságosság volt, hiszen a nyersvasat nem kellett újraolvasztani. Hátránya volt viszont, hogy az öntőgödröt a nagyolvasztó mellé kellett telepíteni, és az öntés idejét a nagyolvasztó csapolási ideje határozta meg, ráadásul a leöntött anyagmennyiségnek lehetőleg meg kellett egyeznie a csapolási adaggal. Ezek a nehézségek hozták, hogy a 19. századra egyre nagyobb teret hódítottak a megszilárdult nyersvas másodolvasztására szolgáló tégely- láng- és kupolókemencék, amelyek a vas minőségének javításán túl rugalmasabb termelési körülményeket is biztosítottak. A kohászat és az öntészet fejlődésével a mérnökök is egyre bátrabban alkalmazták az öntöttvasat. Készítettek hidat, uszályt, de míves kályhát vagy éppen dísztányért is ebből a sokoldalú alapanyagból. A nagyolvasztóból kikerülő nyersvasat felhasználhatták tehát öntészeti célokra, de – finomítás után – használhatták szívósabb, ellenállóbb kovácsolt (hengerelt) termékek készítésére is. A kovácsolt, később hengerelt termékek készítéséhez alacsonyabb széntartalmú vasötvözetre volt szükség. A mai műszaki szaknyelvben a korabeli „vas”, „kovácsvas” kifejezéseket nem használjuk. Ma szerkezeti acéloknak nevezzük a 0-0,6 százalék karbont tartalmazó vasötvözeteket, szerszámacéloknak a 0,45-2,1 százalék közti széntartalmúakat. Tudjuk továbbá, hogy az acél 0,6 százalék széntartalom fölött jól edzhető,22 (régen csak ezt az anyagminőséget hívták acélnak) 0,8 százalékig jól, 0,8 és 1,3 százalék között rosszul, afelett gyakorlatilag nem kovácsolható. Eszerint a kovácsvas karbontartalma 0,8 százaléknál kisebb kellett legyen, de egyes speciális felhasználási területek számára (pl.: dróthúzás) ennél jóval kisebb széntartalom volt az ideális. Az acél (mai szaknyelvben edzhető acél) pedig nagyjából 0,6 és 1,3 százalék közti karbontartalommal rendelkezett. Ebből következik, hogy a nagyolvasztóból kikerülő négy százalék körüli karbont tartalmazó nyersvas széntelenítésére volt szükség. A
nyersvas
finomítására
szolgáló
legkorábbi
létesítmények
a
frisstüzek,
frissítőkemencék voltak. Ezekben salakágyra terítettek faszenet, amelybe a nyersvasdarabokat beágyazták. A fújtató a faszénre dolgozott, így előtte egy magas hőmérsékletű, erősen oxidáló zóna alakult ki. A hőmérséklet lefelé erősen csökkent, ezért a kemence alján lévő salak felső része olvadt, alsó rétege viszont már szilárd volt. A frissítendő vas a fúvóka
22
A járatos méretekben. Az edzhetőség valójában a karbontartalom és a hűlési sebesség függvénye: egy vékony kardpenge vagy éppen egy tű jól átedzhető ennél kisebb széntartalomnál is, hiszen teljes keresztmetszetében, gyorsan lehűthető.
74
előtt megolvadt és lecsepegett a salakon át a teknő fenekére. Eközben kísérő elemei oxidálódtak, majd a salakba oldódtak. Az ötvözőktől és szennyezőktől megfosztott vas olvadáspontja megemelkedett (ugyanis a karbontartalom csökkenése az olvadáspont növekedését hozza), ezért megkeményedve összegyűlt a tűzhely alján. Az eljárást a kiinduló anyag minőségétől és az elérni kívánt anyagminőségtől függően megismételhették, így az átolvasztások száma egy és hat között változott. Jellemzően egy átolvasztással finomított (öntészeti) nyersvasat, két átolvasztással edzhető acélt, míg hárommal kovácsvasat nyertek. Az eljárást később többféleképpen egyszerűsítették, általában a frissítendő vas valamilyen termelékeny előkezelésével („sütésével”, azaz sok tárcsa alakú félkésztermék kemencében való izzításával) próbálták egylépcsőssé tenni. [22; 46. o.] A valódi áttörést a kavaró eljárás hozta, amelyet Henry Cort 1748-ban szabadalmaztatott. Ő tulajdonképpen a fémek átolvasztására, ötvözésére alkalmazott lángkemencét fejlesztette tovább. Ennek a kemencetípusnak megvolt az az előnyös tulajdonsága, hogy a fém nem érintkezett a tüzelőanyaggal, annak „lángja”: a forró, redukáló atmoszféra végezte az olvasztást. A Cort által kidolgozott kemencealak lehetővé tette, hogy a folyékony fémet hosszú vasrudakkal folyamatosan kavarják, így az olvadt fém felszínén zajló kölcsönhatások kiterjeszthetőek voltak a teljes anyagmennyiségre. Ez a látszólag egyszerű újítás – kiegészítve a kemence mellé telepített hengerművel [41; 220. o.] – már a kezdetekben tíz-tizenkétszeres acélkihozatalt eredményezett a frisstüzekkel szemben. [20; 218. o.] A módszer Európa fában gazdagabb területein (például Magyarországon) lassabban terjedt, mert a lángkemencékben hagyományosan alkalmazott keményfa-tüzelés a kavaró eljáráshoz elégtelen volt, ahhoz ásványi szén (vagy faszén) kellett. [22; 171-172. o.] A korszak utolsó fontos fejlesztése a kohó alakját változtatta meg: 1832-ben az angliai John Gibbons épített először kör alakú munkatérrel kemencét. Ennek kisebb volt a karbantartási igénye az addig bevett négyszögletű olvasztóénál, és a kedvezőbb alak miatt nagyobb adagot volt képes feldolgozni. Ezzel a nagyolvasztóval az addigi 75 tonnás heti termelési rekordot 100 tonnára növelték, ugyanolyan alapanyag és egyéb technológiai körülmények mellett. [19; 163. o.] A nagyolvasztó napi termelése már a 18. század közepére meghaladta a 25 bécsi mázsát (1400 kg). [22; 14. o.] Ez legalább 3-4-szeres ércmennyiség adagolását, és körülbelül kétszeres kokszfelhasználást kívánt, ami iszonyatos mennyiség, különösen kézi erővel mozgatva. Hozzájön még ehhez a fújtatott levegő öt-hatszoros mennyisége [19; 158. o.] (tömegben!) és azonnal megértjük, miért hozott a gőzgép áttörést a nyersvasgyártás történetében. A vizsgált időszak második fele az, amikor a gőzgép elterjed ebben a 75
szegmensben, nemcsak az egyre nagyobb méretű kohók kiszolgálását, de a nagyméretű – mai szóval – félkésztermék-gyártó üzemek megszokottá válását is lehetővé téve. Ezekből a gyárakból az addigi különféle minőségű, rúd vagy tuskó formájú alapanyagokon kívül már hengerelt sínek és lemezek, előkovácsolt termékek is kikerültek. Nem lehet eléggé hangsúlyozni ennek a ténynek a hadiiparra gyakorolt hatását: a jó minőségű félkésztermék sokkal hamarabb alakítható fegyverré vagy hadfelszerelési cikké, tehát a haditermelés gyorsan felfuttatható. A 18. század második felére tehát kialakult az acélgyártás új, termelékenyebb módja. Ahogy az előzőekben bemutattam, ebben az időben már az új, Cort-féle módszerrel összemérhető termelékenységet tudtak elérni a kontinentális Európa továbbfejlesztett bucakemencéi is, így a nyersvas- és acélgyártás volumene határozott, folyamatos növekedést mutatott, legalábbis Európában. Amerikában – bár a vasgyártás egyre nőtt – az acél előállítása éppen eddig az időszakig, a 18. század második feléig nem volt számottevő. A kohászat, vasművesség tehát vízi- vagy gőzenergiát igényelt és rengeteg helyben, vagy elérhető távolságban előállított faszenet fogyasztott. Angliában 1740 körül a vasgyártás mélypontra jutott. Az ok az erdőségek kipusztítása, a rendelkezésre álló tüzelőanyag (faszén) mennyiségének csökkenése volt. Óriási nyomás volt a kohászati vállalkozásokon az új tüzelőanyag megtalálására.
2.7. A SZÉN FORRADALMA [30; 60-63. o.] Az emberiség által használt tüzelőanyagok közül a fa a legrégibb. A jó minőségű keményfa megfelelt a színesfémek olvasztására szolgáló lángkemence fűtőanyagául, ami nem csekélység, tekintve, hogy a réz olvadáspontja 1085 ºC. Később gőzgépek hajtására is használtak keményfát, de ezt hamarosan teljesen kiszorította az olcsóbb (és magasabb fűtőértékű) kőszén. Az ipari forradalom fő mozgatójának sokszor a szén felhasználását tartják. Erre utal, hogy a vizsgált időszak alatt erősen növekedett a szénfelhasználás, de a tüzelőanyag ára is. A kőszén, ahol könnyen tudták bányászni, már a középkorban is olcsóbb fűtőanyagot adott a háztartások számára, mint a tűzifa. Alkalmasnak bizonyult az egyre terjedő gőzgépek fűtőanyagául is. Nem volt viszont megfelelő a kohókban történő felhasználásra, mert magas szennyezőanyag-tartalma miatt nem égett olyan jól, és nem szolgáltatott annyi hőt, mint a faszén. 76
A faszenet a faanyag oxigénhiányos izzításával hozták létre. Ehhez viszonylag sík talajú tisztást kerestek az erdőben, majd az elegyengetett földre állították a gondosan összeválogatott fahasábokat. A boksa közepén üreget hagytak, amit forgáccsal, jól éghető, kisebb fadarabokkal töltöttek meg. A farakást lehullott falevelekkel, majd földdel betakarták. A tetején keresztül begyújtották, és 8-12 napig hagyták izzani. Ezután a boksát kitakarták, majd, hogy eloltsák, szénporral lefedték. Ezzel az eljárással tulajdonképpen az anyag szennyezőit égették ki, karbontartalmát növelték, a fát „szénre finomították”. A folyamat jelentős térfogat- és még nagyobb (74-80%) súlyveszteséggel járt. Különféle feladatokra különböző szeneket égettek, a kohóba való a fekete, nehéz, a kezet be nem fogó, ütésre „csengő”, nehezen törő fajta volt. Bár a nagyolvasztó termelékeny, és szénfelhasználása még a frissítő újraolvasztás tüzelőanyag-szükségletével együtt is kisebb mint a bucakemencéé (ui. a magasabb hőmérséklet miatt tökéletesebb benne az égés) a korszak folyamatosan növekvő vaséhsége a kohókban addig alkalmazott faszénnél olcsóbb és nagyobb tömegben rendelkezésre álló tüzelőanyagot kívánt. Kézenfekvő, hogy az olcsó kőszén finomítására is megpróbáltak a feszén készítéséhez hasonló eljárást kidolgozni. Ez tulajdonképpen sikerült is, és létrejött a koksz, amelyet korlátozott mértékben használtak Angliában, jellemző módon leginkább sörfőzésre. Az öntödetulajdonos Abraham Darby volt az, aki kidolgozott egy használható módszert a koksz vasgyártásban való alkalmazására.23 Hozzá kell tennünk, hogy ilyen célra nem minden kőszén felel meg. A legtöbb szén porrá omlik a kokszolás – tulajdonképpen száraz lepárlás – során. Ráadásul a kőszenek nagy része kénnel szennyezett, márpedig ha a vasgyártás folyamán a kohóban a vas a kokszból ként vesz fel, rideggé, törékennyé válik, a karbontartalom csökkentése után sem lehet majd kovácsolni, öntöttvasként pedig nehezen önthető, repedésre hajlamos lesz. Ez a probléma eddig nem merült fel, hiszen a faszén nem tartalmaz ként. Darby kissé átalakította a kohó formáját, hogy az alkalmasabb legyen az új tüzelőanyaghoz, és hosszú kísérletezéssel találta meg a feketeszén egyik típusát, ami alkalmas volt kokszolásra. Ez a szén szép darabos kokszot adott, ráadásul a kéntartalma is alacsony volt, így ez a vas ridegedését okozó szennyező a kokszolás során nagyrészt kiégett belőle. A kokszot ekkor még – a faszénhez hasonló módon – boksákban állították elő, de azt – a kőszén kisebb zsugorodása okán – agyaggal tudták fedni. Nem sokkal később megjelentek a tűzálló téglából készült műboksák, amelyekben kamrákat képeztek ki a kokszoláshoz. 23
Többen is voltak Darby előtt, akik saját állításuk szerint képesek voltak erre, leghíresebb talán Dud Dudley (1600–1684), de az ő módszere – ha működött egyáltalán – nem volt elég sikeres ahhoz, hogy fennmaradjon.
77
Az új eljárás természetesen nem terjedt el azonnal: maga a feltaláló sem iparkodott ezt riválisai tudomására hozni, hiszen nyilvánvaló üzleti előnye származott annak egyedüli alkalmazásából. Ennek ellenére 1788-ra Angliában és Wales-ben 53 nagyolvasztó működött koksszal és már csak 25 faszénnel. A 19. század elejére eltűnik a brit-szigetekről a faszenes eljárás, [19; 153. o.] és a kontinensen is megkezdődik a koksz alkalmazása. Hozzá kell azonban tenni, hogy a koksz alkalmazása leginkább ott volt fontos, ahol a faszén – ahogy az Angliában az elérhető erdők kivágásával bekövetkezett – elérhetetlenné vagy aránytalanul drágává vált. Ebben
az időben az
olcsó fában bővelkedő területeken (szinte az egész
kontinentális Európában, még inkább Magyarországon) egyáltalán nem alkalmaznak kokszot a vas- és acélgyártás során, [22; 69-72. o.] bár Európa a Földközi-tenger medencéje és Skandinávia kivételével bővelkedett kőszénben. Még a 19. század elején is alig volt több a kőszénbányászat volumene a brit termelés negyedénél. [39; 334. o.] A kontinentális Európa legnagyobb szénszállítója Dél-Németalföld (a későbbi Belgium) volt. A kőszénből készített koksz alkalmazása ebben a térségben azért volt fontos, mert megteremtette a lehetőséget a 19. század derekán megugró tüzelőanyag-igény már járatos módszerekkel való kielégítésére.
2.8. 18. SZÁZADI FEJLESZTÉSEK A LÖVEGEK ELŐÁLLÍTÁSA TERÉN [30; 83-85. o.] A 18. században jelentős változások zajlottak be a lövegcsövek előállítása terén. Ahogy azt az előzőekben leírtam, a cső öntése fejlődött, termelékenyebbé vált. Talán ennél is jelentősebb volt a cső fúrásának fejlesztése. Az egyre termelékenyebb és egyre pontosabb eljárások által könnyebbé és pontosabbá váló bronz lövegcsövek jelentősen növelték a tüzérség, különösen a tábori tüzérség lehetőségeit. Az 1700-as évek második felére az öntöttvas magabiztos alkalmazása és a csőfúró eljárások tökéletesedése még egyszerűbbé tette a haditengerészeti- és a vártüzérség öntöttvas csövekkel való ellátását. Már a korszak elején is természetes volt az azonos űrméretű lövegek lövedékeinek csereszabatos volta, az egyszerűbb ellátás érdekében viszont a 18. század első felében már a járatos űrméretek számát is csökkentették. A lövegcsővel párhuzamosan zajlott a lövegtalpak továbbfejlesztése. A Lichtensteinrendszerben került a szerelékes láda a talpszárra, gyorsítva az ágyú tűzkésszé tételét, és bevezették a csavaros csőfaremelő mechanizmust. Jean-Baptiste Gribeauval kovácsoltvas tengellyel növelte a tábori lafetták ellenálló képességét.
78
Nemcsak a tábori-, de a hatékony lovagló tüzérség számára is létfontosságú volt a könnyű cső és robosztus lafetta. Önmagában a löveg nem volt vontatható, azt lövegmozdonyra – egy speciális, kétkerekű kocsira – kellett kapcsolni, hogy mozgatható legyen. A könnyebbé váló tüzérség már nemcsak tüzével, de eszközeivel is manőverezett a csatamezőn. Létfontosságúvá vált, hogy a szabványosítás elérje azt a fokot, hogy bármelyik mozdony kapcsolható legyen bármelyik lövegtalphoz, illetve, hogy az adott lövegcső egy hasonló űrméretű löveg lafettájára átszerelhető legyen.
2.8.1. A LÖVEGCSŐ FÚRÁSÁNAK FEJLESZTÉSE A hagyományos eljárás szerint az ágyúcsöveket üregesre öntötték, és egy egyszerű berendezéssel, vízszintes helyzetben „fúrták fel”, amivel valójában csak simították a furatot. Ez az öntési módszer rendkívüli gondosságot igényelt az öntőforma elkészítésekor: a komoly terhelésnek kitett magot (ami a csőfuratot alakította ki) egyrészt rendkívül gondosan kellett megformálni, másrészt pedig rögzíteni, nehogy a forró fém elmozdítsa. Akár a mag alakváltozása (a gerincéül szolgáló fémrúd elhajlása) akár a magtámasz kismértékű elmozdulása az öntés sikertelenségét idézhette elő, hiszen az üregesre öntött cső felfúrása tulajdonképpen csak a furatátmérő pontos beállítását tette lehetővé, a furat helyzethibáját illetve esetleges görbületét nem javította. A fejlesztések egyik kulcsa éppen ezért az ágyúcső fúrásának modernizálásában rejlett. Az első lépés a 17. század végére általánosan alkalmazott függőleges elrendezésű fúrógép volt. Itt az ágyúcső a saját súlyánál fogva ereszkedett a forgó fúrófejre. A pontosság nőtt: ez a módszer már nem engedte meg a furat tengelyének görbületét. A pontosság további növelését a svájci Jean Maritz által Franciaországban, [56; 17. o.] McNeil szerint 1713 körül [19; 396. o.] bevezetett vízszintes elrendezésű fúrógép (de: Weigley [57; 271. o.] szerint holland mesterek fejlesztették ki az eljárást 1747-re) tette lehetővé. Maritznál az ágyúcsövet forgatták, a szerkezet meghajtását állati erővel vagy vízienergiával végezték. Ezzel a módszerrel a furat helyzethibája (amikor a furat hossztengelye és a csőköpeny hossztengelye nem vág egybe) is kiküszöbölhető volt. A valódi áttörést az jelentette, hogy a gép teljesítménye jóval nagyobb volt, mint elődjéé, és ez lehetővé tette, hogy az üreg nélkül öntött, tömör lövegcsőbe készítsék el a furatot. Nem lehet eléggé hangsúlyozni az új technológia előnyeit: feleslegessé vált a nagy gondosságot igénylő magkészítés, és a mag rendkívül körülményes rögzítése az öntőformában. Az 1732-ben bevezetett de Valerie-rendszer már kifejezetten ezen az új, Jean Maritz által kifejlesztett ágyúfúró eljáráson alapult. 79
Körülbelül öt évtized kellett az újabb fejlesztéshez: Jan Verbruggen holland mester adaptálta ezt az eljárást a woolwich-i Royal Brass Foundry-ban, (Királyi Rézöntöde) ahol a bronzágyúkat öntötték. Nem sokkal később, 1774-ben John Wilkinson is előállt szabadalmával: egy hasonló horizontális berendezéssel, amit kifejezetten az öntöttvas ágyúk felfúrására fejlesztett ki. [56; 18. o.] [19; 396-397. o.] Ezeknél az eljárásoknál az ágyúcsövet – hasonlóan a puskacsöveknél alkalmazott eljáráshoz – vízszintes helyzetben, egy esztergához hasonlító géppel forgatták meg, és az álló fúrófejet nyomták bele. A fentebb felsorolt előnyökön kívül ez azt jelentette, hogy a függőleges eljáráshoz képest jóval könnyebb volt a munkadarabok cseréje. A fő nyereség mégis a minőség javulása volt: ezért nem rendeltek többet a skóciai Carron Company ágyúiból, az 1770-es évek végétől a fegyverek átvételét a brit állam részéről végző Board of Ordenance csak tömör öntvényből felfúrt ágyúkat fogadott el. [56; 18. o.] Wilkinson tehát ágyúfúrójával a korszak műszaki-technikai fejlettségét túlszárnyalva minőségi fejlődést produkált. Táblázatos formában megjelenítve Wilkinson eredményeit: Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
0
technológia
Új fejlesztés
0
+
Egy másik, nagyon fontos hozadéka is volt ennek a fejlesztésnek. Az új típusú, Wattféle gőzgépek pontosabban illesztett dugattyúkat igényeltek, mint elődeik. Ezek a fejlettebb szerkezetek már nem a légköri nyomással, hanem túlnyomás keltésével működtek. Maga a Boulton & Watt vállalat is komoly nehézségekkel nézett szembe, míg meg nem találta Wilkinson cégét, mint azt a partnert, amely képes volt a nagy átmérőjű hengerek méretpontos és a lehető legkevésbé körhagyó megmunkálására. (Ekkor a hengereket már nem bronzból, hanem öntöttvasból készítették. Newcomen harangöntők által készített első hengerei még 250 fontba kerültek, de 1740-ben egy öntöttvas henger már csak 25 fontjába került.) [27; 61. o.] A korabeli források csodálattal írták le, hogy a 70,5 hüvelyk (1830 mm) belső átmérőjű henger olyan pontosan megmunkált volt, hogy mindössze egy kopott pénzérme (1,5-2 mm) fért volna a henger és a dugattyú közé. Az előző beszállító, John Smeaton 18 hüvelykes (457,2 mm) hengereinek ovalitása 3/8 hüvelyk (9,3 mm) volt. [20; 194. o.] Itt egy nagyon fontos jelenséget látunk: egy, kifejezetten a hadiipar részére kifejlesztett technológia teszi lehetővé a polgári ipar legfontosabb szegmensének fejlődését, 80
egy kitűnő elmélet – a kisnyomású gőzgép24 - gyakorlati megvalósítását. Watt szabadalma – aminek legnagyobb vívmánya az atmoszferikusnál nagyobb nyomás alkalmazása – kétharmadával csökkentette a szénfogyasztást. [20; 187. o.]
2.8.2. A LÖVEGCSŐ MEGMUNKÁLÁSÁNAK FEJLESZTÉSE A csőfurathoz hasonló módon fejlesztették a csőcsapok készremunkálását és a gyúlyuk kifúrását is. A csőcsap esetében ez azt jelentette, hogy a csővel egybeöntött henger alakú felfogási pontokat már nem kézzel simították, hanem egy megfelelő gépi eszközzel forgácsolták készre. Ez nyilván jótékonyan befolyásolta a pontosságot, de méginkább az elkészítés időigényét. A gyúlyuk esetében szintén a forgácsolási idő lerövidülése volt a legfontosabb, ám fontos fejlesztések valósultak meg a furat kiégésének megakadályozására, vagy legalábbis késleltetésére. A gyúlyuk a lövéskor itt kicsapó láng által oxidálódott, és az égéstermékek abrazív erejétől nagyobb átmérőre és szabálytalan alakúra kikopott, ami bizonyos határon túl már a lőszabatosság rovására ment. Ekkor általában a lyukat nagyobb átmérőre fúrták, menetet vágtak bele és belehajtottak egy középen furattal ellátott menetes orsót, így szűkítve a furatot ismét az eredeti méretre. Az ifjabb Jean Maritz (a cső fúrását fejlesztő Jean Maritz fia) fejlesztése az volt, hogy ő már eleve így, betétcsővel készítette a gyúlyukat, méghozzá hengerelt, tehát az öntöttnél tömörebb és kopásállóbb bronzot használva annak anyagául. [58; 56-57. o.] Említésre méltó itt a tábori – és kisebb mértékben a haditengerészeti – tüzérségben a bronz lövegcsövek reneszánsza. Kijelenthetjük, hogy az elöltöltő tábori tüzérség legfejlettebb formájában bronz lövegcsövekre alapozott fegyverrendszereket alkalmazott. Ennek oka az volt, hogy az acélöntés technikai megvalósításáig az ágyúcső a viszonylag olcsó, de rideg, ezért nagyobb falvastagságot kívánó öntöttvasból, vagy a drágább, de bizonyos mértékig rugalmas, így kisebb tömegű fegyver előállítását lehetővé tévő ágyúbronzból készülhetett. A tábori, különösen pedig a lovagló tüzérség új harceljárásai azonban könnyű, mégis hatékony eszközöket kívántak, ezt az igényt pedig a kor technikai színvonalán legjobban a bronz löveganyag tudta kielégíteni.
24
Ekkor még persze nem így hívták. Később alakultak ki a magasabb nyomással működő, még hatékonyabb gőzgépek.
81
2.9. ÁTMENETI ÁGYÚK A simacsövű, elöltöltő lövegek az 1800-as évek közepére elértek lehetőségeik határára. Az első hátultöltő ágyúk a nem megfelelő korai zárrendszerek miatt megbízhatatlannak bizonyultak, több haderőben – ilyen volt az osztrák, de a brit is – az 1800as évek második felében rövid időre visszatértek az elöltöltőkhöz. A huzagolás előnyeit igyekeztek megtartani, ezért különféle, alakos – szemölcsös lövedékek terjedtek el, amelyeket a megfelelő helyzetbe forgatva a csőbe lehetett csúsztatni. A fekete lőpor kiváltására szánt lőgyapot (cellulóz-trinitrát) a korai hátultöltőkhöz hasonló zsákutcának bizonyult: a hosszú tárolás után beálló kémiai változások rendkívül veszélyessé tették az anyagot. Több súlyos lőszerraktári robbanás után az uralkodó 1865-ben betiltotta a lőgyapot alkalmazását az Osztrák Császárság területén. Ezt a problémát csak 1886ban oldotta meg a francia Paul Vielle, aki a zselésített nitrocellulózból éter és alkohol hozzáadásával megalkotta „Poudre B” nevű lőporát, mai nevén a pirocellulózt. Alfred Nobel a következő évben jött ki hasonló, ballisztit nevű lőporával. 1899-ben pedig az angol Sir Frederick Abel és a skót Sir James Dewar megalkotta a máig használt korditot. [28; 229. o.] Az 1850-es években élénk kísérletezés kezdődött a huzagolt csövű lövegek kifejlesztésére, mind elöl- mind pedig hátultöltő változatban. A hazai előrehaladás lassúságát látva az osztrák-magyar haderőben végül is egy francia elöltöltő rendszert, a La Hitte lövegcsaládot rendszeresítették 1859 M jelzéssel. A rendszer előnye volt, hogy a meglévő lövegcsöveket át lehetett alakítani (huzagolni) hátránya az elölről való nehézkesebb töltés és a speciális lövedék. Ezt a lövedéket könnyű felismerni azokról az ón-cink szemölcsökről, melyek palástfelületükből állnak ki és a huzagokba kapaszkodásért felelősek. Az osztrák haderő 1861-ben vezette be első hátultöltő tüzérségi rendszerét, elsősorban az ostromló- és a vártüzérségnél. A svéd eredetű Wahrendorf-rendszer hengeres dugasztással rendelkezett (egy nagyméretű, a cső hossztengelyére merőleges hengeres csap zárta le a csőfart) öntöttvas lövegcsöveket és hengeres, kétharmadáig ólommal bevont lövedékeket alkalmazott. A csöveket a bécsi Arzenálban gyártották és a La Hitte-rendszer lövegtalpaira szerelték. A rendszer nehézkessége miatt a tábori tüzérséget az 1863 M elöltöltő, huzagolt ágyúkkal látták el, amelyekben a La Hitte és az 1861 M rendszerek előnyeit kívánták egyesíteni. Ezek a lövegek már tíz évvel később is véglegesen elavultnak bizonyultak a Krupp-féle hátultöltő tábori acélágyúkkal végzett összehasonlító kísérletekben. [29; 72. o.] A nem kevésbé elavult (bár legalább hátultöltő) 1861 M ágyúk azonban még az első világháború idején is előkerültek mint tartalék lövegek, például 1914 őszén még a Galíciát őrző, kiemelt 82
stratégiai fontosságú Przemysl-i erőd 875 lövegéből 299 tartozott ebbe a mintába. [29; 123. o.] A 19. század utolsó negyedére többféle, megbízható lövegzárat is kikísérleteztek, így a század utolsó évtizedére a kisebb hadseregekből is kikoptak az elöltöltők, a hátultöltő ágyúk váltak egyeduralkodóvá. Az első ilyen ágyúk még fekete lőporral tüzeltek, külalakjuk nagyon hasonló volt az utolsó elöltöltő ágyúkéhoz. Talphátrasiklásosak voltak, ami azt jelenti, hogy a lövés visszarúgó erejét a lövegtalp hátragurulása emésztette fel. Nem rendelkeztek lövegpajzzsal. Ilyen volt a bronz csővel készített 1875 M Uchatius-ágyú is, amely – bár néhány évtized alatt elavult – előremutató megoldásaival és azzal, hogy a bécsi Arsenalban is el tudták készíteni, a gyorstüzelő ágyúk megjelenéséig világszinten tartotta az osztrák-magyar tüzérség technikai színvonalát. A XIX. század második felére nyilvánvalóvá vált, hogy az addigi csőanyagok (bronz, öntöttvas) alkalmazása mellett a lövegek teljesítményét már nem lehet tovább növelni. Acélból – a sokáig egyeduralkodó Krupp Művek kivételével – a korszak gyárai nem voltak képesek olyan nagyméretű, jó minőségű öntvény előállítására, ami a csőkovácsolás előterméke lehetett volna. Számtalan megoldás született öntöttvas, kovácsoltvas25 és kisebb acélelemek alkalmazásával az addigiaknál nagyobb szilárdságú lövegcső előállítására. A XX. század elejére aztán – az acélgyártás és -öntés problematikáját megoldva – általánosan áttértek az acél alkalmazására. Azalatt a néhány évtized alatt viszont, ami a nagyobb teljesítményű lövegek iránti igény és az acél mint csőanyag kiterjedt használata között eltelt, rendkívül érdekes szerkezeti megoldások születtek, komoly szaktudást és mérnöki leleményt invesztálva a többnyire mindössze az átmenet, a teljes technológiaváltás idejére fennmaradó lövegcső-konstrukciókba. Az átmeneti ágyúk tehát a korszak legfejlettebb, elérhető technológiái segítségével hoztak létre minőségi javulást. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
+
technológia
Új fejlesztés
0
0
25
Dolgozatomban – ahogy annak idején – használom a „kovácsoltvas” kifejezést, a kevésbé ismert és használt „kavartacél” helyett is. Ezen a tárgyalt korban általában olyan félgyártmányt értettek, amelyet a nyersvasból finomítás majd félkésztermékké kovácsolás vagy hengerelés útján nyertek. Az ötvözet karbontartalma alapján ezeket a „vasakat” ma szerkezeti- vagy szerszámacéloknak sorolnánk be. A korszak kovácsoltvasai – köszönhetően a Henry Cort által 1784-ben szabadalmaztatott kavaró acélfrissítés eljárásának – alacsony karbontartalmú, ma a szerkezeti acélok közé besorolt, jól hegeszthető, kovácsolható ötvözeteket jelentettek.
83
2.9.1. A KORSZAK ACÉLGYÁRTÁSA Az ipari forradalom vas- és acélgyártás terén elért rendkívüli fejlődését az 1800-as évek közepéig fentebb tárgyaltuk. A nyersvasból acélt előállító kavaró eljárás az addigi frissítő metódusnál jóval termelékenyebbnek bizonyult, ám az évek előrehaladtával egyre kevésbé volt képes az ipar növekvő acéligényének kielégítésére. Az ok maga a módszer: hiába adott a nagyolvasztó csapolható, folyékony nyersvasat, a kavarókemencéből még mindig szilárd vas-karbon ötvözet került ki. A fő tényező a kemencében elérhető hőmérséklet volt: a magasabb karbontartalmú nyersvas folyékonyan tartható volt benne, ám a széntartalom csökkenésével az ötvözet fagyáspontja megnövekedett. Ez azt okozta, hogy a szilárduló acél a kavarórudakra csapódott ki, vasgomolyák formájában. Ezeket a gomolyákat át kellett kovácsolni vagy hengerelni, hogy homogén anyagot kapjanak. Erre a legtermelékenyebb eljárást ismét Cort szabadalmaztatta 1783-ban. Eljárásának lényege abban állt, hogy a salaktalanított gomolyákat tömörítő és formát adó kovácsolás után laposvassá, ún. nyerssínné hengerelte. A nyerssíneket feldarabolta, majd azokból, egymásra rakva, csomagot, pakettet állított össze: ezt magas hőmérsékleten izzította, majd féltermékké (bugává) vagy rúdvassá hengerelte. A csomag nyerssínjei hengerlés közben összehegedtek (összeforrtak). A kavarókemencés, paketthengerlő üzemek voltak az ún. vasfinomítók. [59; 11. o.] Nyilvánvaló
volt,
hogy
a
valódi,
megnövekedett
igényeket
kielégítő
termelékenységhez az kellett, hogy az acélt is a nyersvashoz hasonlóan, nagy mennyiségben, tetszőleges adagokban, folyékony formában tudják csapolni, azaz folytacélt készíteni. A kavaró eljárással készült kavartacél a nehézkes, immáron nem elégé termelékeny metódus miatt egyszerűen túl drága volt a széleskörű ipari, hadiipari felhasználásra. [60; 68. o.]
2.9.2. BESSEMER MÓDSZERE Ezzel szembesült Henry Bessemer, aki a krími háborútól inspirálva kidolgozott egy olyan lövedéket, amelyet sima csövű ágyúból lehetett kilőni, de a lőporgázok hatására éppúgy forgott hossztengelye körül, mint a huzagolt csőből kilőttek. A brit hadvezetés nem is foglalkozott az ötlettel, a franciák jónak találták, de úgy vélték, a lövedék nagy súlya túlságosan megterheli a csövet, így az akkoriban használatos öntöttvas lövegek károsodhatnak. [60; 68. o.] [61] Bessemer úgy gondolta, lehetséges a nyersvas tulajdonságait az addiginál termelékenyebben javítani. Rádöbbent, hogy úgy tudja megnövelni az acélt adó 84
reakció felületét, ha nem a megolvasztott nyersvas felületére fúvatja a forró levegőt, ahogy az addigi eljárásokban tették, hanem az olvadék aljára – akár hideg levegőt is! Erre a célra egy speciális dönthető, fúvatható, tűzálló téglákkal bélelt üstöt – konvertert – dolgozott ki. A módszer rendkívül sikeresnek bizonyult, és valóban megengedte a hideg levegő befúvását, ugyanis a szennyezők gyors kiégése hőtermelő folyamat: a karbon és a szilícium kiégése megnövelte az olvadék hőmérsékletét. (Innen másik neve: szélfrissítés.) A reakció rendkívül gyorsan, körülbelül 20 perc alatt lejátszódott. A heves reakció okán nehézséget okozott a vasban tartani a megfelelő mennyiségű (0,2 – 2,1%) karbont. A kiégés fokát a gyakorlott adagvezető a konverter száján kicsapó láng alapján becsülte meg. A fúvatás leállítása után a konverterbe ferromangánt és ferroszilíciumot adagoltak, hogy a fémet dezoxidálják. Ha úgy ítélték meg, hogy a karbontartalom a szükséges szint alá szaladt, visszaötvözték az adagot, tükörvasat (magas karbontalmú nyersvas) adagolva hozzá. A dezoxidáció ellenére bennmaradt fölösleges oxigén a megszilárdult fémben törékenységet, ridegséget okozott, ez volt az egyik oka, hogy az 1855-ös szabadalom felhasználói sokáig nem voltak képesek igazán jó minőségű folytacél előállítására. [23; 66. o.] [60; 68] A másik ok az volt, hogy az eljárás eredeti formájában nem volt képes a foszfor kiégetésére. (A Besemer által használt érc véletlenül nem tartalmazott foszfort, azonban a hozzáférhető ércek jó része igen.) Ez a szennyező már kis mennyiségben is törékenységet, ridegséget okoz, nagyobb mennyiségben teljesen használhatatlanná teszi az adagot. Emiatt a szélfrissítés széles körben csak a 80-as években terjedt el, azután, hogy Gilchrist Thomas az addigi savas, kvarcalapú konverterbélés helyett bázikus, dolomitból készült tűzálló bélést vezetett be. Ezzel olyan salak alakulhatott ki, amely felvette a foszfort, kivonva azt a fémből. Ettől az időtől kezdve tulajdonképpen a kétféle, szinte azonos eljárást párhuzamosan alkalmazták, a hozzáférhető (foszfortartalmú vagy foszfor nélküli) vasérc függvényében. [23; 66. o.] A Besemer-acélt kopásállónak, de ridegnek tartották, így gyakran ódzkodtak finom acéltermékek előállítására használni azt. Magyarországon elsőként 1868-ban Resicán indult konverteres acélgyártás. A fenti problémák miatt igen óvatosan indultak, öt év után is csak a termékek 10%-a készült így. A nehezen beállítható karbontartalmat a kész ötvözet célszerű felhasználásával ellensúlyozták, ezt lehetővé tette a gyártmányok széles köre. Érdekes a régi és az új módszer vegyes felhasználása, például a magas karbontartalmú (kemény, kopásálló) Bessemer-acélt vasúti sín pakettáló hengerlésekor a fejrészhez használták. [23; 69. o.] A konverteres eljárás nagyban növelte az acélgyártás termelékenységét, és csökkentette az árakat. A tonnánkénti árak Nagy-Britanniában 50-60 £-ról (50-95 $) lementek 6-7 £-ra (9-11 $). [60; 68. o.] Amerikában sem volt ez másként: Pennsilvania-ban a kavaró 85
kemence 8 óra alatt egy tonna acélt adott 300 $-ért, míg a konverter 25 tonnát, tonnánként 60 dollárért. A termelés itt az 1867-es 2300 tonnáról 1875-re 260000 tonnára futott. [62; 55-60. o.] Maga Bessemer az eredeti cél tekintetében is sikert könyvelhetett el: az 1862-es Világkiállításon bemutatta folytacél ágyúcsövét. [23; 63. o.] [7; 105. o.] Új fejlesztéssel minőségi előrelépést ért el. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
0
technológia
Új fejlesztés
0
+
Azt
látjuk
tehát,
hogy a
kifejezetten
hadiipari
célra
kidolgozott
eljárás
forradalmasította az acélgyártást, és nagy hatással volt a mindennapi életre azáltal, hogy olcsóvá tette az acélt. Ezzel lehetővé tett olyan elképesztő fejlesztéseket mint például a felhőkarcolók megépítése vagy a vasúthálózat nagyarányú fejlesztése.
2.9.3. TOVÁBBFEJLESZTETT ACÉLGYÁRTÓ ELJÁRÁSOK Ahogy fentebb írtam, a Bessemer (Bessemer-Thomas) eljárást nem tartották teljesen megbízható, a különleges kívánalmaknak megfelelő - nagy terhelésnek kitett gépalkatrészek, szerkezeti elemek (ágyúcsövek) gyártására szolgáló - acélok előállítására feltétlenül alkalmas módszernek. Azt lehet mondani, hogy a kavaró eljárás és a szélfrissítés párhuzamos alkalmazása tudta az ipart az összes szükséges acélfélével ellátni. Az 1864-ben szabadalmaztatott Siemens-Martin eljárás bizonyult végül teljesen megfelelőnek, alkalmasnak arra, hogy mindkét acélgyártó eljárást kiváltsa. A Siemens-Martin eljárás a Carl Wilhelm Siemens által szabadalmaztatott gáztüzelésű rendszeren alapult. Ennek legfontosabb vívmánya, hogy a fűtéshez szükséges gázt és levegőt erősen előmelegítve juttatják el az égőtérbe. Ezt úgy érik el, hogy a lángkemence olvasztótere alatt négy, téglaráccsal bélelt kamra van. Ezeken váltakozva áramlanak ki a füstgázok, és be a gáz és a levegő. Amíg egy-egy, előzőleg a füstgázok által előmelegített kamrán át a fűtéshez szükséges levegő és gáz áramlik az égőtérbe, addig a távozó füstgázok felmelegítik a másik kettőt. Így mindig meleg a gáz és a levegő, és a kemence magasabb hőmérsékletre fűthető fel.
86
Önmagában ez a fejlett fűtés nem volt elég acél előállítására, bár az üveggyártásban sikerrel alkalmazták. Pierre-Émile Martin dolgozta ki azt a kemencefalazatot és azt a salakvezetési metódust, (azaz a folyékony fémben végbemenő változások kontrollját a felszínét borító salak tulajdonságainak megváltoztatásával) ami végül is addig nem látott lehetőségeket adott a kohászok kezébe. Ezzel az eljárással lágyvastól a magas karbontartalmú acélig bármilyen ötvözet előállítható volt, sőt gyengén ötvözött acélok is. Nagy előnye volt még, hogy nem volt érzékeny az alapanyagra, sőt ócskavas felhasználását is lehetővé tette, ami jelentős költségcsökkenéshez vezetett. Egyetlen hátránya, hogy termelékenysége a tizede a szélfrissítéses eljárásénak. [23; 66-67. o.] A Siemens-Martin eljárás száz évig uralta az acélgyártást,
csak
napjainkra
szorították
ki
az
oxigénes
konverteres
eljárások.
Magyarországon 1876-ban indult a martinacél gyártása Resicán és 1879-ben Diósgyőrben. [23; 72-73. o.] A Siemens-féle tüzelési eljárás forradalmasította az addig kevéssé termelékeny tégelyacélgyártást is. Ezt a rendkívül drága és munkaigényes eljárást 1740 táján az angol Benjamin Huntsman dolgozta ki, lényege az volt, hogy tűzálló agyagtégelyekben olvasztotta és ötvözte újra a frisstűzön frissített acélt. A hatékonyabb fűtéssel a beolvasztható mennyiség jelentősen megnőtt, így már lehetővé vált nagyobb méretű, erősen ötvözött acélöntvények készítése is. Azt lehet mondani, hogy a Siemens-féle tüzelés elterjedése kellett ahhoz, hogy a folytacél (öntött acél)26 mint csőanyag általánosan elfogadottá váljon. Magyarországon 1889ben Resicán kezdték a tégelyacélgyártást, 1897-ben pedig Diósgyőrben is bevezették ezt az eljárást.
2.9.4. KRUPP, AZ ÚTTÖRŐ Alfried Krupp már 1844-ben elkezdte kísérleteit acél ágyúcsövek előállítására. Erre azért volt lehetősége, mert a család üzemében apja, Friedrich Krupp 1816-tól készített acélöntvényeket, tehát megvolt a tapasztalat, a technológia és a felszereltség a rosszul önthető acél ilyen megmunkálásához. Alfried Krupp 1847-ben. [28; 230. o.] készített először acél ágyúcsövet öntött félkésztermékből, gépi megmunkálással. Az 1851-es világkiállításon mutatta be ezt a gyártmányt, ahol óriási sikert aratott. A találmány nem is jöhetett volna
26
Remport [23] megkülönbözteti az öntöttacélt (Gussstahl) ami tégelyacélt jelent, és folytacélt, ami a bessemerezéssel induló, modern, folyékony acélt eredményező eljárások terméke. Én a hétköznapi szóhasználatnak megfelelően nem teszek éles különbséget.
87
jobbkor, hiszen a hátultöltő, huzagolt puskák hatásos lőtávolsága eddigre megközelítette a simacsövű, elöltöltő ágyúkét. A lövegek lőtávolságát növelni kellett, pontosságukat pedig huzagolással javítani, hogy a megnövekedett lőtávolságon is képesek legyenek a célokat eltalálni. A nagyobb lőtávolság megnövekedett torkolati sebességet jelentett, ez viszont nagyobb nyomást a csőűrben. Az ideális csőanyag tehát szívós kellett legyen, hogy a nyomást elviselje, de egyben kemény is, hogy a huzagokba préselődő, gyorsuló lövedék a cső belsejét, elsősorban a huzagolást ne károsítsa. Egy korabeli (1865-ös) forrás szerint [7; 94. o.] az akkori öntöttvas szakítószilárdsága 19000 Psi (~131 Mpa) az ágyúbronzé 34000 Psi (~235 Mpa) míg az öntött acélé 120000 Psi (~828 Mpa) volt. Az öntött acél (folytacél) az első időkben még tégelyacélt jelentett. Elsőként az esseni Krupp vállalatnak sikerült ezt olyan tömegben előállítania, hogy csőanyagul szolgáló félgyártmányt önthessenek belőle. Ők a kezdetekben még kavartacélt használtak alapanyagul, de később az elsők között telepítettek Bessemer-konvertereket. Krupp tulajdonképpen a régi módszert többszörözte: négyszáz darab százfontos tégelyt használt egy húsztonnás öntvényhez. A kavartacélt összetörte, és a megfelelő darabokat használta csak fel az újraolvasztáskor. [7; 408. o.] 1847-ben készítette első acélágyúját, folytacélból öntött félkésztermékből, gépi megmunkálással. Ez az elöltöltő cső olyan jó minőségűnek bizonyult, hogy a porosz haderő 300 darabot rendelt belőle. [28; 230. o.] Kora legfejlettebb eljárásait használta fel kiugróan magas szinten a jobb minőség, azaz a jobb tulajdonságokat mutató lövegcső előállítására. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
+
technológia
Új fejlesztés
0
0
Krupp 1853-ban mutatta be első hátultöltő ágyúját. A francia-porosz háború (1870-71) után a porosz haderőben még külön űrméretet vezettek be a tábori tüzérség (78,5 mm) és a lovagló tüzérség (88 mm) számára, azonban ezt a folyamatos fémtani kutatásoknak köszönhetően az 1873/88 M rendszerben egységesíteni tudták a nagyobb űrméretre. Az 1873/91 M rendszerben alkalmaztak először nikkelacél csöveket. A külföldi összehasonlító lövészetek és tartóssági próbák a Krupp-féle ágyúk vitathatatlan sikerével zárultak. A Párizsban 1857-ben végzett kísérletek azt mutatták, lehetetlen komoly károsodást előidézni ezeken az ágyúkon pusztán a tüzelés által. A vizsgált 88
12 fontos elöltöltő, simacsövű Krupp-féle ágyúk egyikével 3000 lövést adtak le, majd – mivel károsodást nem tapasztaltak - elkezdték növelni a hajítótöltetet és a lövedéktömeget. A cső még akkor sem károsodott, amikor háromszoros lőpormennyiségre hat golyót töltöttek, bár a golyók már a csőben darabokra törtek, és az ágyú minden tüzeléskor mélyen a földbe fúródott. [7; 103. o.] Woolwich-ben 1862-63-ban végeztek hasonló kísérleteket huzagolt hátultöltő Krupp-ágyúkkal. Mind a
háromféle vizsgált űrméretnél elmentek tízszeres
lövedéktömegig és dupla hajítótöltetig, károsodás nélkül. [7; 93. o.] Az osztrák-magyar haderő által 1873-ban végzett összehasonlító kísérletsorozatban úgy találták, hogy német hátultöltő huzagolt ágyú minden tekintetben messze felülmúlja az 1863-ban rendszeresített osztrák-magyar elöltöltő huzagolt ágyút. [29; 73. o.] Ezek után nem meglepő, hogy a porosz haderőn kívül számos más állam hadserege is használta a Krupp-féle ágyúkat.27 A cég féltékenyen óvta titkát: mindent megtett, hogy előremutató technológiája ne jusson a gyárfalon kívülre. Saját munkáslakótelepet létesített, nem is annyira szociális céllal, inkább azért, hogy a dolgozók ne vigyék ki a titkokat. Törekvését siker koronázta: néhány évtizeden keresztül a haderők választhattak, vagy megveszik a drága porosz ágyúkat (és ezáltal esetleg nemkívánatos függésbe kerülnek egy potenciális ellenségtől) vagy
valamilyen más megoldást keresnek a lövegcsövek
tulajdonságainak javítására.
2.9.5. TOVÁBBFEJLESZTETT ÖNTÖTTVAS ÁGYÚK A legkézenfekvőbb és egyben legolcsóbb megoldás az öntöttvas alkalmazása volt úgy, hogy az ágyúcső falvastagságát jelentősen megnövelik. A tömeg megnagyobbodását úgy próbálták ésszerű határok közt tartani, hogy a csőben uralkodó nyomáseloszlásnak jobban megfelelő alakot választottak, ezért ezek az ágyúk jelentősen nagyobb falvastagságúak a csőfarnál, mint a torkolati részen. Ezek a lövegek még így is nehezek, bár jóval olcsóbbak, mint a később tárgyalandó épített ágyúk. A nagy tömeg miatt tábori ágyúkat nem, erőd- és partvédő lövegeket viszont annál inkább készítettek ilyen módszerrel. Tipikus (és talán Verne óta a leghíresebb) képviselője ennek a fajtának az amerikai kolumbiád, de számtalan egyéb reprezentánsát találhatjuk a kategóriának a különféle francia vagy éppen osztrák erődlövegektől Dahlgreen-féle palackágyúig. 27
Már 1865-ben francia, belga, osztrák, orosz, egyiptomi, svájci, holland, bajor és norvég szállításokról írnak, külön kiemelve az Oroszországnak készülő nagyobb mennyiséget. [7; 92. o.]
89
Dahlgreen-ágyúk. Civil War Museum at Port Columbus Látszik, hogy az öntöttvas ágyúk kilógnak az átmeneti lövegek kategóriájából, hiszen már a tárgyalt korszak előtt is léteztek (a kolumbiádokat 1811-ben állították rendszerbe) és a legnagyobb jóindulattal sem mondhatjuk, hogy a gyalogsági fegyverek lőtávolság-növekedése kényszerítette ki létrejöttüket. A továbbfejlesztésüket viszont már részben igen: megint a kolumbiádot hozva például, Thomas Jackson Rodman fejlesztette tovább azokat, létrehozva a Rodman-ágyút, amit az amerikai polgárháborúban mindkét fél használt szárazföldi nehéztüzérségül is. Ez a löveg elvesztette a régi kolumbiádokra jellemző hagyományos ágyúformát: gyűrűk és méretlépcsők nélküli, sima felszíne kevesebb esélyt ad a repedések kialakulására. Rodman ráadásul az öntési eljárást is továbbfejlesztette: ki akarta küszöbölni azokat az öntési hibákat, amelyek a nagyméretű vasöntvények készítésekor keletkeztek, és behatárolták a legnagyobb önthető ágyú terjedelmét. Ezek a problémák az öntvény hűlésekor keletkeztek: bizonyos méreten felül túlságosan nagy hőmérsékletkülönbség alakult ki a nagy mérete miatt üregesre öntött öntvény belseje és a gyorsan hűlő külső palástfelület között. Ez azt okozta, hogy repedések vagy hólyagok, üregek keletkeztek a munkadarabon. Az ok a fémek sajátos dermedésében rejlik. Az öntöttvas – lévén egy vas-karbon ötvözet – nem egy pillanat alatt, azonnal dermed meg. Először a leghidegebb felületen jégcsapszerű kristályok keletkeznek, amelyek között a fém még folyékony. A zsugorodó fém szívóhatása ezeken a kristályok közti üregeken keresztül vonja el a folyékony fémet az öntvény melegebb részeiből. Ha a munkadarab dermedése nem jól irányított, tehát vannak a hűlés közben olyan időszakok, amikor már ezekbe a csatornákba, üregekbe nem tud folyékony fém bejutni, itt üregek, 90
hólyagok keletkeznek. A konkrét ágyúnál még ennél is rosszabb történhetett: palackszerű alakja azt hozta magával, hogy a vékonyabb torkolati rész dermedt meg először, így – a folyékony fém pótlása híján – a zsugorodó vastagfalú farrész szinte letépte a már megszilárdult torkolati részről saját magát, a munkadarab keresztben elrepedt. A 15. században az első hosszú ágyúk öntésével kísérletező mesterek hasonló problémával találták szembe magukat, ám ők – köszönhetően az akkori ágyúk kisebb átmérőkülönbségeinek és a bronz jobb hővezetésének – az öntőforma torkolati részének előmelegítésével megoldották a problémát. Rodman-nek ennél többre volt szüksége: az öntöttvas formaszekrény (a homok öntőformát ebbe a több darabból álló, az ágyú méreteinek megfelelően változó átmérőjű csőbe döngölték bele) körül tüzeltek, míg a furatot kiadó magban hideg vizet áramoltattak. [7; 110. o.] Ezzel elérték, hogy a cső furatközeli része dermedt meg először, ez lett a leginkább homogén, a legellenállóbb része az egész öntvénynek. A sikeres módszernek köszönhetően valóban óriási és valóban messzehordó lövegeket készítettek. Később az ágyúk egy részét huzagolt csövűvé alakították, úgy, hogy forrasztottacél (tehát hagyományos eljárással készült, nem folytacél) huzagolt betétcsövet illesztettek a csőfuratba. Annyira bevált a Rodman által kidolgozott öntési eljárás, hogy később a Parrott-féle, acélgyűrűvel erősített lövegeket külön jelölték, ha belső, öntöttvas részük ezzel a metódussal készült.
2.9.6. ABRONCSOLT ÁGYÚK Amint azt tudjuk, az öntöttvas ellenálló a nyomó igénybevétellel szemben, ám húzásra jóval kevésbé terhelhető. Ez az ágyúkészítőknek azért rossz hír, mert a lövéskor fellépő nyomás az ágyúcsövet tágítani igyekszik, azaz anyagában érintő irányú húzó igénybevételt kelt. A brit Alexander Blakely százados 1855-ös szabadalma erre válaszul egy olyan ágyút ír le, ami öntöttvasból, vagy acélból készül, és acélhüvellyel van megerősítve a farrésznél. Ezt a megoldást éppen a britek nem fogadták el, mert veszélyesnek minősítették az ilyen csöveket, és megkezdték az Armstrong-féle épített ágyúk gyártását [63; 3-4. o.] (ld. később). Ennek ellenére Blakely számos löveget tervezett és valósított meg, és még többen
91
másolták ötletét. Robert Parker Parrott százados ágyúja talán a leghíresebb mindezek közül.28 Parrott az öntöttvas alapcső farrészére egy vörösen izzó acélhüvelyt húzott, majd a csövet vízzel lehűtötte. Mikor a hüvely kihűlt, összezsugorodott, és komoly erővel nyomta össze az öntöttvas csövet, érintő irányú nyomófeszültséget hozva létre annak anyagában. A lövéskor fellépő igénybevétel először ezt a nyomófeszültséget oldotta fel, ezért a nyomáscsúcson fellépő, a cső rugalmas tágulását okozó érintő irányú feszültség jóval kisebb értéket ért el, mint a bandázs nélküli ágyúknál. Parrott ágyúi viszonylag olcsón gyártható, hatásos fegyverek voltak, a 10 fontos tábori ágyútól a 300 fontos partvédő lövegig többféle űrméretben alkalmazták azokat. Csak a 10 fontos lövegből körülbelül 600 darabot használtak az amerikai polgárháborúban. Könnyűek voltak (405 kg) és hatásos lőtávolságuk elérte az 1800 métert, egyetlen hibájuk volt, hogy néha csövük éppen az erősítő hüvely előtt elrepedt. (Tehát a brit szakértők nem teljesen alaptalanul utasították el Blakely terveit.) A körülbelül 74 mm-es tízfontos Parrott-ágyúkat aztán felfúrták 76,2 mm-re hogy a rendkívül sikeres háromhüvelykes ágyúk (ld. később) lőszerével tüzelhessenek. [43; 27. o.] Természetesen merült fel a tervezőkben a kérdés, lehetne-e az erősítő hüvely helyett az egész csövet forrasztottacélból készíteni. A válasz az amerikai polgárháború talán legsikeresebb lövege, a háromhüvelykes (76,2 mm) tábori löveg lett. Ennek csövét úgy készítették, ahogy a puskacsöveket az adott korszakban: egy megfelelő méretű hengerelt acélszalagot a fehérizzásig hevítve hajlítottak hosszában csővé, kovácshegesztéssel egyesítve azután a szalag két szélét. Ez az eljárás könnyű, de szívós löveget eredményezett, hátránya volt azonban, hogy nagyobb űrméreteknél már nem lehetett alkalmazni. A háromhüvelykes ágyú csöve mindössze 370 kg-os volt, lövedékét 3,9 km-re repítette. [43; 29-30. o.]
2.9.7. AZ ELSŐ ÉPÍTETT ÁGYÚK A háromhüvelykes ágyú csövét úgy készítették, ahogy a puskákéit abban a korszakban. Igazság szerint volt egy másik, talán ősibb módszer is a puskacső-gyártásra. Ekkor a fegyverkovács egy négyzetes vaspálcát tekert fel egy, a kívánt űrméretnek megfelelő rúdra, mint egy rugót, majd az így kapott csövet simára kovácsolta, azaz kovácshegesztéssel
28
Parrott tagadta, hogy terve Blakely ötletén alapulna, sőt, egyenesen elítélte a szerinte szükségtelenül bonyolult Blakely–féle ágyút, amit a déliek használtak – ebben az volt az igazán bájos, hogy a déliek a Brooke-féle löveget használták, amit szintén egy korábbi Blakely-ágyúról másoltak. [63; 61. o.]
92
egyesítette. Tulajdonképpen ezt a módszert használta fel Sir William Armstrong is ágyúinak elkészítésére. Természetesen a méretek nagyobbak voltak, mint egy puskánál, ezért a módszerek sem lehettek teljesen azonosak. Az Armstrong által kidolgozott eljárás annyira sikeresnek bizonyult, hogy szabadalmát nem hozták nyilvánosságra, azt a brit törvényhozás kisajátította. Körülbelül 3000 db Armstrong-féle ágyú készült az eredeti módszer szerint. [7; 1. o.] Az 1860-as években aztán termelékenyebb, hatékonyabb eljárásokat kezdtek alkalmazni, módosítva, de gyökeresen meg nem változtatva az eredeti technológiát. A továbbiakban Armstrong eljárását az eddigieknél részletesebben ismertetem, mert ez minden épített ágyú gyártásának az alapja, őstípusa. Armstrong mindenekelőtt nagyon fontosnak tartotta a jó minőségű alapanyagot. Az általa megrendelt félkésztermék 85% Yorkshire-i kovácsoltvas és 15% hidegen fúvatott, faszénen olvasztott nyersvasból készült svéd kovácsoltvas keveréke volt.29 Az anyaggal szemben követelményként megadták a szakítószilárdságot és a rugalmassági határ. 30 A rúdvasat enyhén trapezoid keresztmetszetűre készítették, így az a hajlításkor vált négyzetes keresztmetszetűvé, mert a külső átmérő nyúlt, és karcsúbbá vált, míg a belső zömült és vastagodott. A rúd hossza 120 láb (~36,6 m) volt, vastagsága 3-5 hüvelyk (7,62-12,7 mm). [7; 3. o.] Ezt a szálat tekerték melegen egy megfelelő méretű hengerre. Ha az így kapott cső hossza elérte a 3-5 lábat (0,91-1,52 m) újramelegítették, felállították egyik végére és gőzkalapáccsal megütötték. Így a spirál menetei összehegedtek. Ezután a palástfelületet is átdolgozták gőzkalapáccsal, a jobb hegedés és a tökéletes alak érdekében. A rövid csődarabokat egy speciális, keskeny kemencében hegesztették össze. A két csőszakaszt a közepükön átvezetett menetes szárral egymáshoz húzatták, úgy, hogy egyegy végük tökéletesen egymásra simuljon. A kemencéből a csődarabok másik vége kilógott, így csak az illesztés környéke melegedett át. A menetes szárat ekkor meghúzták, így az izzó, egymáson fekvő csővégek összehegedtek. Ezután a kapott csövet egy megfelelő méretű tüskére húzva átkovácsolták gőzkalapáccsal, hogy elsimítsák a frissen hegesztett felület zömülését, és biztosítsák megfelelő alakját. Ezt az eljárást addig ismételték, míg a kívánt csőhosszt el nem érték. Az Armstrong-ágyúk minden esetben legalább két rétegből álltak, azaz egy belső és egy melegen ráhúzott külső csőből építették azokat. A külső csövet a 110 fontos ágyú 29
Ekkor már a fejlett ipari országokban meleg levegőt fúvattak a magaskohókba, és koksszal fűtötték azokat. A svédeknél fennmaradt ősibb eljárás hideg levegő befúvása mellett faszénnel fűtötte a kohót. Itt főleg a faszén tüzelőanyag a fontos, ami nem viszi be a ridegséget okozó kenet a vasba, mint a mindig kénnel szennyezett kőszénből készülő koksz. 30 60480 Psi (~417 Mpa) és 56000 Psi (~386 Mpa) közti szakítószilárdság, legalább 29120 Psi (~201 Mpa) rugalmassági határ húzásra, és 31360-33600 Psi (~216-232 Mpa) közti rugalmassági határ nyomásra. [7; 2-3. o.]
93
kivételével nem egyesítették, tehát a 3-5 láb hosszú csődarabokat nem hegesztették egymáshoz. (Kivételként volt olyan ágyú is, amelynek köpenycsövét két szalagból alkották meg, mindkettőből esőcsatorna-szerű félkörös vályút formálva, majd ezeket hosszában összehegesztve.) A csőfar és a csőcsapokat tartó gyűrű teljesen más módszerrel készült, azokat egy darabból kovácsolták. Az egyes alkatrészek általában zsugorkötéssel kapcsolódnak (például a köpenycső a betétcsőhöz) de speciálisan a csőfart a nagyobb űrméreteknél hozzáhegesztették a külső csőhöz. A cső sajátos kivitele miatt az ilyen ágyúk nem voltak hajlamosak csőrobbanásra, túlterhelés esetén megrepedtek és lefújtak, de sohasem törtek szilánkosan. Ezért – bár volt néhány baleset ilyen csövekkel – súlyos sérülést egyik sem okozott, ami miatt a tüzérek különösen kedvelték Armstrong ágyúit.
2.9.8. TOVÁBBFEJLESZTETT ÉPÍTETT ÁGYÚK Az anyagtudomány fejlődésével aztán visszatérhettek az eredeti elképzeléshez, amit fentebb már említett 1855-ös szabadalmában Blakely leírt (és ami alapján Parrott ágyúi is készültek) és elkezdték egy darabból készíteni a betétcsövet. A külső erősítő részekhez még mindig az Armstrong-féle, rugószerűen felcsavart rúdból készülő csöveket használták. Később ezeket is kiváltották egyszerűbben gyártható alkatrészekkel. Az ilyen „csőben cső” típusú ágyúk legfejlettebb formája a kétrétegű lövegcső alkalmazása volt: ilyen ágyúk még a második világháborúban sem voltak ritkák. Itt már mindkét réteg öntött, (hengerelt) majd kovácsolt acélból készült, és a külső csövet felhevítve húzták a betétcsőre. A csövet belső nyomással deformáló, és így annak anyagában kifelé csökkenő keményedést okozó speciális autofrettáló eljárások elterjedéséig ezzel a módszerrel tudták a legkisebb tömegű csöveket előállítani. Az egyetlen hátránya ennek az eljárásnak az volt, hogy igazán nagy méretű lövegek (hajóágyúk, vasúti ágyúk) csövének gyártására – egyszerűen a gyárberendezések fizikai nagyságának korlátai miatt – nem lehetett alkalmazni. Tulajdonképpen
Blakely és
Armstrong módszerének
a továbbfejlesztése a
huzalerősítésű ágyú, amit az 1880-as években kezdtek el alkalmazni. James Atkinson Longridge kimutatta, hogy csupán 1/500 hüvelyknyi eltérés az erősítő gyűrű belső vagy a betétcső külső méretében már komoly különbségeket eredményez a csőanyagban keltett feszültségek, tehát voltaképpen az ágyúcső ellenálló képessége terén. Ennek a nehézségnek a kiküszöbölésére vékony huzal alkalmazását javasolta, mert azt közvetlenül a csőre lehet a 94
megfelelő erővel fölcsavarni. [64; 713. o. ] A gyakorlatban a négyzetes, 0,1 hüvelyk (2,5 mm) szélességű, ónbevonatú acélhuzalt használtak, [65] amit rátekertek a belső csőre, majd köpenycsővel takarták azt. A módszer nagy előnye volt, hogy a huzal tulajdonságait rendkívül jól be lehetett állítani, és nem jelentkezett a fent említett pontosságbéli kívánalom, hátránya még mindig a rendkívül idő-és munkaigényes gyártás. A monoblokk (egy darabból kimunkált) csövek elterjedéséig (ld. lentebb: autofrettálás) a rendkívül nagy méretű hajóágyúk csövei még ezzel a módszerrel készültek. A fentiekben bemutatott, általam átmenetinek nevezett lövegcsőgyártó eljárások némelyike meglepően hosszú időn át fennmaradt. A törekvés, hogy a szükségesnél gyengébb minőségű anyag korlátait az ésszerű tervezés által átlépjék, olyan megoldásokat eredményezett, amelyek a ma emberét is tisztelettel töltik el. Az a mód, amivel az anyagtudomány elméleti eredményeit azonnal a gyakorlatba ültették (Longridge) pedig egyenesen csodálatra méltó, és utat mutat a ma és a jövő mérnökei számára.
95
2.10. ACÉLBRONZ ÁGYÚK [66] Az öntöttvas és a forrasztottacél mellett volt egy harmadik ötvözet, ami hagyományosan a lövegcső-gyártás alapanyaga volt: a bronz. Az osztrák-magyar hadvezetés az 1870-es évek elején jól látta a löveganyag korszerűtlen voltát. Keresni kezdték a lehetőségeket a követelményeknek megfelelő új lövegek rendszeresítésére. 1873-ban érkezett Bécsbe az a Krupp által gyártott 8,7 cm-es hátultöltő, huzagolt, folytacél ágyúcső, melyet az osztrák-magyar hadvezetés összehasonlító kísérleteire kívánt fölhasználni. Úgy találták, hogy német ágyú minden tekintetben messze felülmúlja az 1863-ban rendszeresített osztrák-magyar elöltöltő huzagolt ágyút. A következő évben a Katonai Technikai Bizottság újabb lövegeket rendelt a Krupp-művektől, és a császári és királyi 11. tüzérezrednél lefolytatott próbák és összehasonlító lövészetek hatására kijelentették: a tüzérség átfegyverzése elkerülhetetlen. A Krupp-féle lövegek rendszeresítése eldöntöttnek látszott. Az események ezen a ponton váratlan fordulatot vettek: a Tüzérségi Felszerelések Gyárának igazgatója, Franz Ritter von Uchatius vezérőrnagy kidolgozott egy új gyártási eljárást, amelynek segítségével állítása szerint lehetségessé vált olyan bronz ágyúcsövet készíteni, ami felveszi a versenyt az öntött acél ágyúcsövekkel.
2.10.1. AZ ACÉLBRONZ ÁGYÚCSŐ ÖNTÉSE A Tüzérségi Fejlesztések Gyárában Uchatius vezérőrnagy vezetésével kifejlesztett acélbronz ágyúcső valóban felülmúlta tulajdonságaiban az addig alkalmazott bronzcsöveket, és felvette a versenyt az (akkori) acélból készült ágyúcsövekkel. Fontos leszögezni, hogy az újítás nem elsősorban az ötvözet összetételében keresendő, hanem a továbbfejlesztett gyártástechnológia eredménye. Az üzem 8 százalék ötvözőt tartalmazó ónbronzot alkalmazott, [8; 116. o.] amely jobban megfelelt az eljárás valódi titkát jelentő utólagos (hidegalakító) kezelésnek, de az újonnan bevezetett kokillaöntés31 következtében - a kokillaöntvény 2 – 2,5 százalékkal kisebb óntartalom mellett adja ugyanazokat a szilárdsági értékeket, mint a homoköntvény [67; 42-43. o.]
31
Kokilla: fémből készült öntőforma.
96
- hasonló öntés utáni tulajdonságokat
eredményezhetett, mint a homokformába öntött valamivel nagyobb óntartalmú hagyományos ötvözet. Az egyszerű ónbronzot az utólagos mechanikai kezelés tette acélbronzzá. Az acélbronz ágyúkat torkolattal lefelé, öntöttvas formába öntötték, melynek a felső – a csőfarnak alakot adó – részét homokkal bélelték. Ezzel nagy biztonsággal valósították meg az öntvény irányított lehűlését, tehát azt, hogy a folyékony fém ott szilárduljon meg legutoljára, ahonnan a friss, olvadt fémmel táplálják. Ezáltal ugyan a szívódási üreg helyét a csőfarra tették, de az itt keletkező tölcsér alakú üreg – homokbélés biztosította lassabb lehűlés miatt – sekélyebb és kisebb, tehát könnyebben és kisebb anyagveszteséggel lemunkálható lett. Önmagában ez az eljárás nem hozott kielégítő eredményt: a próbák során a növelt hajítótöltet a csövet megrepeszteni nem tudta, de kitágította. [68; 73.o.] Világossá vált, hogy ez a valóban fejlett öntési eljárás önmagában alkalmatlan a megfelelő csőanyag biztosítására.
Öntőforma
A cső tágítása acéltüskével
97
2.10.2. AZ ACÉLBRONZ ÁGYÚCSŐ KEMÉNYÍTÉSE Uchatius tanulmányozta az orosz Lavrov ezredes módszerét, aki a folyékony fémet megszilárdulásáig nyomás alá helyezte, valóban igen jó mechanikai tulajdonságokat érve el ezzel. Felötlött benne annak a lehetősége, hogy a rendkívül bonyolult és drága orosz eljárás helyett a megszilárdult bronz nyomás alá helyezésével is el lehet érni hasonló eredményt. Hidegen hengerelt bronzlapokon végzett kísérletei igazolták feltevését, így ezek alapján kidolgozta módszerét az ágyúcső tulajdonságainak javítására. A Tüzérségi Fejlesztések Gyárában kifejlesztett acélbronz ágyúcső kiemelkedő tulajdonságainak hátterében a cső belsejének hidegalakítása, egy mechanikai úton végrehajtott autofrettáló eljárás állt. Az új eljárás folyamán a cső furatán hidraulikus prés segítségével növekvő átmérőjű acéltüskéket sajtoltak keresztül. A 9 cm-es (87mm) tábori ágyú csövénél az első lépés a 8 cmes kezdeti átmérő 2 mm-rel való tágítása volt, az utolsó lépés, a 87 mm-es átmérő elérésére már csak 0,5 mm-es lépcsővel történt. Az eredmény egy rendkívül ellenálló, kemény, ugyanakkor szívós ágyúcső lett. Az összehasonlító vizsgálatok azt mutatták, hogy az így kezelt bronzcső fizikai tulajdonságai hasonlóak a Krupp-féle gyűrűsacél-cső jellemzőihez. Az első Uchatius-féle ágyút 2146 normál töltetű lövéssel próbálták ki. Az elért lőeredmények megfeleltek a Krupp-féle ágyú által produkált adatoknak. Még az sem befolyásolta számottevően az ágyú pontosságát, hogy egy idő előtt, a csőben felrobbant lövedék károsította a huzagolást. További próbák után a Katonai Technikai bizottság az ágyú rendszeresítését javasolta. A döntés mellett szólt, hogy egy acélbronz ágyúcső előállítása Uchatius számításai szerint a Krupp-féle cső árának harmadába került, és a bécsi Arzenálban évi 1200 darabot voltak képesek előállítani. [68; 74-75.o.]
98
2.11. FOLYTACÉL CSÖVEK – AZ ELSŐ VILÁGHÁBORÚ INDUKÁLTA FEJLŐDÉS Amint azt az előző fejezetekben láttuk, az osztrák-magyar haderő csak az első világháborúban tért át (akkor sem maradéktalanul) az acél lövegcsövek alkalmazására. Ennek egyik oka éppen Uchatius zseniális csőgyártó módszere volt, amellyel az akkori (1870-es évek!) acélcsövekhez hasonló tulajdonságú bronzcsöveket lehetett előállítani. A kezdeti időkben a Monarchia ipara egyszerűen képtelen volt megfelelő acél nagy mennyiségben történő előállítására, de mint azt korábban írtam, ezt a századforduló környékére megoldották. Mivel mind Martin-kemence mind Bessemer-konverter működött már az 1880-as években Magyarországon is, (ami iparilag Ausztriánál és Csehországnál jóval fejletlenebb volt) azt lehet mondani, húsz éven keresztül inkább a szándék hiányzott, semmint az ipari (műszakitechnikai) háttér. Ehhez teljesen hasonlóan, szinte rejtély, hogy a megfelelő minőségű és mennyiségű acélgyártó kapacitás miért nem testesült meg az első világháborúra nyíltan fegyverkező Monarchia ágyúcsöveiben a századforduló utáni években. Uchatius módszere mindaddig állta a versenyt az acélcsövekkel, amíg a folytacél magabiztos alkalmazása el nem vezetett a nikkelötvözésű, kettős falú, tehát köpenycsőbéléscső rendszerű lövegcsövekhez. Ezeknek már lényegesen jobbak voltak a mutatói, mint az acélbronz csöveknek. Az autofrettált acélcsövek megjelenése pedig már termelékenység tekintetében is egyértelműen hátrányba szorította a bronzcsövű ágyúkat. A tábori ágyúk esetében, ahol a nagy teljesítmény melletti viszonylag kis súly nem volt olyan lényeges, az 5/8 M bronzcsövű ágyúk a háború végéig használatban maradtak. Ám a hegyi tüzérségnél, ahol lényeges volt a súly, vagy a nagyobb lövegeknél (már a 10 cm-es tábori tarackoknál is!) a bronzcső a világháború végére teljesen kikopott a használatból. Ha elkészítem az 1.1.5. alfejezetben található, az 1914 előtt rendszeresített tábori és hegyi lövegeket bemutató táblázat párját a háború alatt rendszeresített hasonló eszközökről, a különbség megdöbbentő.
99
Az 1914 előtt rendszeresített tábori és hegyi lövegek [9; 106. o.] Megnevezés Tábori ágyúk
Löveg-
Lövegtalp
pajzs
Csőanyag
1875 M 8 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1875 M 9 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1875/96 M 9 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1905 M 8 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
bronz
1905/8 M 8 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
bronz
Tábori tarackok 1899 M 10 cm-es tábori tarack
merev
nincs
bronz
1899 M 15 cm-es nehéz tarack
merev
nincs
bronz
1875 M 7 cm-es hegyi ágyú
merev
nincs
bronz
1899 M 7 cm-es hegyi ágyú
merev
nincs
bronz
1908 M 7 cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
1909 M 7cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
merev
nincs
bronz
merev
nincs
bronz
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
Hegyi ágyúk
1899 M 10 cm-es hegyi ágyú Hegyi tarackok 1899 M 10 cm-es hegyi tarack 1910 M 10 cm-es hegyi tarack
Az 1914 után rendszeresített tábori és hegyi lövegek [9; 146-148. o.] Löveg-
Megnevezés
Lövegtalp
1915 M 10,4 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
Tábori tarackok 1914 M 10 cm-es tábori tarack
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
1914 M 15 cm-es tábori tarack
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
1915 M 7,5 cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
van
kétfalú acél
Hegyi tarackok 1916 M 10 cm-es hegyi tarack
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
Tábori ágyúk
Hegyi ágyúk
pajzs
Csőanyag
Ehhez hozzáteszem, hogy az 1914 előtt rendszeresített tábori és hegyi lövegeket bemutató
táblázatból
kimaradt
sámclövegek,
mozsarak,
kazamata-ágyúk
stb.
41
rendszeresített fajtájából (kihagyva a valóságban már tartaléknak sem használt 1861 M öntöttvas löveganyagot és a kisszámú partvédő löveget) mindössze hét(!) nem bronzcsövű. [9; 106. o.] 100
A fentiek fényében kijelenthetjük, hogy az osztrák-magyar tüzérség által az első világháború kezdetén használt lövegcsövek rendkívül elavultak voltak, aminek oka nem az acélipar lemaradásában keresendő.
2.11.1. KETTŐS FALÚ (FRETTÁLT) ÉS AUTOFRETTÁLT LÖVEGCSÖVEK Az első világháborúban már megjelentek azok a csövek, amelyeket Uchatius ágyújához hasonlóan hidegalakítással keményítettek. Ezt az eljárást autofrettálásnak nevezzük. Maga a szó francia, (kb: önabroncsozó) és általában az eljárást is francia eredetűnek tekintik. Az első, a szakirodalomban említett ilyen módon kezelt löveg egy francia 140 mm-es ágyú, melynek gyártását 1913-ban kezdték. [10] Az osztrák Uchatius elsőbbsége, aki 1874-ben készítette első ilyen (bronz-) ágyúját, ezzel szemben vitathatatlan. Nem lehet azonban kizárni, hogy valóban Franciaországban kezdték a módszer alkalmazását, a franciák 1869-ben rendszeresített hátultöltő bronzágyúja felveti ennek a lehetőségét. Az autofrettálás feltalálása és bevezetése olyan nagy jelentőségű új fejlesztés, amely mind a minőség, mind pedig a gyártott mennyiség növelhető. Mennyiségi fejlődés
Minőségi fejlődés
Adaptáció
0
0
Új fejlesztés
+
+
Az első világháború legjobb csövei köpenycső-betétcső kialakítással (ld. lentebb) készültek, de már megjelentek az első autofrettált darabok is. A második világháborúban a két metódus egymás mellett létezett, míg a háború után - napjainkig - az autofrettáló keményítés vált egyeduralkodóvá. Az ágyúcsőre számtalan erő hat lövés közben. Ezek közül a saját tömegéből eredő hajlító igénybevétel mindig jelen van, az összes többi viszont visszavezethető a lőpor robbanására. Ha úgy tekintjük az ágyúcsövet, mint egy nyomástartó edényt, amelynek a lövedék a fedele, látszik, hogy a robbanás hatására megnövekedett nyomás kelt egy tengelyirányú erőt, amely nyújtani igyekszik a cső lövedék mögötti szakaszát, és egy sugárirányút, amely tágítani igyekszik a csövet, valamint az elmozduló és a huzagokkal elforduló lövedék kelt egy a huzagokkal ellentétes irányú csavarást. Legveszélyesebb a sugárirányú erő, amely érintő irányú húzófeszültséget (ld: 3. ábra "a") okoz a cső anyagában. (Ezért reped a hurka hosszában.) A cső anyagának vastagítása 101
bizonyos határokon túl nem hatásos, mert a feszültség a csőköpeny felé haladva erősen csökken, azaz a terhelést elsősorban a furatközeli anyagrész veszi fel, ráadásul a lövegek tömege sem növelhető határok nélkül.
A lövegcsőre ható erők 1. hajlító; 2. húzó; 3. sugárirányú; 4. csavaró. A 19. században már ismerték és alkalmazták a csövek abroncsozását vagy bandázsolását. A csőre húzott abroncsok rugalmas deformációra kényszerítik a cső anyagát, mintegy összeszorítva azt. Ezáltal előfeszítik a csövet, mert annak keresztmetszetét vizsgálva érintő irányú nyomófeszültséget tapasztalunk, amit a lövés keltette hasonló irányú, de ellenkező előjelű feszültségnek fel kel oldania.
Hasonló eljárás a csövek bandázsolása,
amikor a csőre csévélt acélhuzal- vagy szalag által érik el ugyanezt a hatást. Jóval fejlettebb módszer a betétcső alkalmazása: ennek előfeszítését úgy érik el, hogy az alulméretes csőköpenyt izzó állapotban húzzák rá. Ezt az első világháborúban elterjedt módszert még a második világháború egyes lövegeinél is alkalmazták. Logikus megoldása még a problémának a cső anyagtulajdonságainak javítása hőkezeléssel, edzéssel. Amennyiben ez nem teljes keresztmetszetű, hanem egy furatközeli réteget képez, az edzés okozta keménység- és szakítószilárdság- növekedésen felül fellép a martenzites átalakulás okozta térfogatnövekedés hatása. Ekkor egy olyan, kitágult réteg jön létre, amely rugalmas deformációra kényszeríti az őt körülvevő át nem edződött réteget, és létrejön a fentebb leírt előfeszítés. A hőkezelésnek ez a módja egy rendkívül nehezen kézben tartható folyamat. Jóval egyszerűbb hidegen deformálni a cső anyagát, oly módon tágítva a furatot, hogy annak környezetében az anyag maradó deformációt szenvedjen. Ismeretes, hogy a fémek mechanikai tulajdonságai hidegalakítással javíthatóak, mert az anyagban lévő rácshibák feldúsulnak, sokszorozódnak, ezáltal torzítva a fémrácsot, ami a fémet keményebbé és rugalmasabbá teszi. A csőfurat tágítása azonban ennél többet tesz: a cső furatközeli része maradó, míg az attól távolabb eső része csak rugalmas alakváltozást 102
szenved. Ezáltal a külső rész mintegy összeszorítja a belső, nagyobb átmérőre deformált furat körüli réteget, érintőirányú nyomófeszültséget hozva létre abban. A lövéskor fellépő gáznyomás ezt a feszültséget mintegy kiegyenlíti, így a terhelés oroszlánrészét viselő furatmenti rétegben fellépő érintő irányú húzás nem tudja az anyagot károsítani.
Különféle feszültségek a. az ágyúcsőben fellépő feszültségek; b. alacsony belső nyomás; c. autofrettálás; d. autofrettálás után visszamaradó feszültségek; e. autofrettálás utáni lövés
2.11.2. AZ AUTOFRETTÁLÁS LEÍRÁSA A felhasznált irodalmi források alapján az autofrettálás olyan visszamaradó feszültségek keltése egy monoblokk lövegcsőben, melyek a legjobban igénybevett furatközeli réteget részlegesen tehermentesítik, a kevésbé kitett külső részt pedig nagyobb terhelés alá vetik. Ezt a cső belső nyomás általi deformációja útján érik el, úgy, hogy a jobban tágult belső rétegeket a kevésbé jelentős alakváltozást szenvedett külső rész szorítja, összenyomja. Ennek következménye viszont, hogy a külső rétegeket a belső rész tágítja. Az eljárás végeredménye tehát valóban az, hogy a külső rétegekre a lövés által létrejött nyomásnövekedés további terhelését figyelembe véve az alakítás előtti állapothoz képest nagyobb, míg a belsőkre mivel a lövés először ennek "összenyomott" állapotát kell hogy feloldja - kisebb igénybevétel esik.
103
"A húzófeszültség a leginkább károsító az ágyúcső anyagában. Ezért, ha nyomófeszültséget sikerül csapdába ejteni a furat közelében, ahol a nyomás és a hőterhelés a legnagyobb, az ágyúcső magasabb nyomás elviselésére lesz képes. Ilyen egyensúlyi állapot érdekében áldozatot kell hozni - ebben az esetben a cső külső részében húzófeszültség jelentkezik. Szerencsére a terhelő feszültség már kicsi a külső átmérő közelében és a hőterhelés sem olyan magas, így a hozzáadott húzófeszültség már nem ártalmas." [15.] Gyakorlatiasabb megközelítésben: "Az autofrettálás a következőkben írható le. A kiindulási pont egy egyszerű acélcső, valamivel kisebb belső átmérővel mint a kívánt kaliber. A csövet olyan belső nyomásnak teszik ki, amely kitágítja a furatot és a rugalmassági határon túl terheli a belső rétegeket. Ez azt okozza, hogy a belső rész jobban deformálódik annál, semmint hogy az acél vissza tudna térni eredeti alakjába amikor a terhelő belső nyomás megszűnik. Habár a külső rétegek is alakváltozást szenvednek, az ott fellépő terhelés nem lépi át a rugalmassági határt. Ez azért lehetséges, mert a feszültségeloszlás a cső falában nem egyenletes. A legnagyobb érték a nyomott térrel határos rétegben jelentkezik, és ez meredeken csökken a cső külseje felé haladva. Az alakváltozás (a méretek megváltozása) a rugalmassági határon belül arányos az igénybevétel nagyságával, így a külső rétegek tágulása kisebb mint a furatnál levőké. Ezért a külső rétegek csak rugalmasan deformálódnak, és megpróbálnak visszatérni eredeti alakjukba, de ezt nem tehetik meg teljesen, a véglegesen deformált belső réteg miatt. A jelenség, ahogy a belső rétegeket a külső rész összenyomja, nagyon hasonló ahhoz, mintha a külső réteg összezsugorodott volna." [24.] Az autofrettáló hatás e szerint létrehozható úgy, hogy csak a lövegcső belső rétegei deformálódjanak maradandóan, míg a külsőbbek rugalmas alakváltozást szenvednek. Lehetséges azonban a teljes keresztmetszet képlékeny alakváltozásával létrehozni ugyanezt a hatást, hiszen ez esetben a jobban igénybevett belső rétegek jobban deformálódnak, mint a kevésbé igénybevett külsők. [15.] [16.] [69.] Ennek a módszernek előnye a hidegalakítás kedvező, szilárdságnövelő hatásainak kiterjesztése a teljes keresztmetszetre. "A művelet során lezárják a cső két végét, feltöltik folyadékkal, és nyomás alá helyezik addig, míg a visszamaradó feszültségek beállnak. A folyamat kezdetén a furatközeli rétegek érik el először a folyáshatárt, majd a maradó alakváltozás zónája progresszíven terjedni kezd, mindaddig, míg a teljes anyagmennyiség plasztikus állapotba nem jut. Ebben az állapotban a feszültségek eloszlása közel állandó a teljes keresztmetszetben. Amikor azonban a nyomás enged, a feszültségek sokkal jobban lecsökkennek a furat közelében, mint a külső rétegekben. A furatmenti részek feszültségmentesek, mikor a köpenyen a legnagyobb feszültség mérhető,
104
de az egyensúly eléréséhez ezek az értékek tovább csökkennek, így a furatnál negatív-, ezesetben nyomófeszültség alakul ki. Az ágyúcső előfeszítésének logikája meglehetősen egyszerű. A működés közben fellépő húzófeszültségeket részben semlegesítik a furat közelében csapdába ejtett nyomófeszültségek." [15.] Érdekes, hogy a szerző autofrettáláson kizárólag annak hidraulikus vállfaját érti. A [24.] forrással ellentétben, egybevágóan a [16.] és [69.] forrásokkal, a cső teljes anyagának képlékeny alakváltozását taglalja. A bemutatott irodalmi példák igazolják, hogy az eljárás célja olyan visszamaradó feszültség keltése, melyek ellentétes a lövéskor fellépő igénybevétel által létrehozott, a lövegcsövet károsítani képes feszültséggel. Ide tartozik, hogy a csövek autofrettálás utáni kezelésével csak egy általam használt elméleti
mű foglalkozik, [24.] leírva, hogy a deformált belső réteget egy alacsony
hőmérsékletű hőkezelésnek vetik alá, ezáltal tovább növelve a rugalmassági határt legalább az alkalmazott autofrettáló nyomásnak megfelelő értékig. A később bemutatandó modern csőgyártó eljárás szintén tartalmaz egy ilyen technológiai lépést. Erre nézve nincs egyéb adatom, mindenesetre általánosságban elmondható, hogy a maradó alakváltozást szenvedett szerkezeti anyagok jó közelítéssel a deformáló erőhatásig terhelhetők további maradó alakváltozás nélkül, alacsony hőmérsékletű hőkezelést viszont éppen a hidegalakítás szilárdságnövelő hatásainak csökkentésére szoktak alkalmazni - tehát a leírás ezen részét nagy óvatossággal kell kezelni, itt további tanulmányok szükségesek.
2.11.3. AZ ELJÁRÁS TÖRTÉNELMI HÁTTERÉNEK BEMUTATÁSA Nagyjából 1850 óta használják a visszamaradó feszültségek hatását az ágyúcsövek rugalmassági határának növelésére. Az első ilyen eljárás a furat felületi edzése volt. Később kezdték alkalmazni a cső bandázsolását vagy köpenyezését. 1872-ben Saint-Venant megoldotta az alakítási feszültségek matematikai leírását, ezt követően pedig néhány kutató megadta az alakítás után visszamaradó feszültségel leírásának módját különféle folyási definíciók alapján. [16.] Az autofrettálás valószínűleg francia eredetű, a 19. században gyökerezik, nevének jelentése: önabroncsozás. [24.][15.][16.]
Lehetséges, hogy már az 1860-as években
feltalálták. Az első igazolt alkalmazásként a szakirodalom [24.] a franciák 1913-ban készült 140 mm-es autofrettált ágyúját említi. 105
Mi egy jóval korábbi példát is ismerünk: az osztrák-magyar hadsereg számára 1875ben rendszeresített Uchatius-féle acélbronz ágyút. Itt a hagyományos ágyúbronzból készült lövegcső furatán növekvő átmérőjű acéltüskéket toltak keresztül hidraulikus prés segítségével. Ez egy ma rendkívül modernnek számító mechanikus autofrettálási (swageautofrettage) módszer, amelynek alkalmazását a második világháború után fedezték fel újra. [69.] A huszadik század elején Turner (King's College) javasolta a kívánt maradó feszültség elérését belső hidrosztatikai nyomás által. Ezt az elgondolást adaptálta több európai állam és az Egyesült Államok is, 40000 - 50000 psi (276 – 345 Mpa) folyáshatárú anyagból készült lövegcsövekhez. [16.] Ez az autofrettálás hidraulikus vállfaja. A második világháború előtt és alatt kizárólagosan alkalmazott hidraulikus eljárások nem voltak használhatók az új, megnövelt szilárdságú acélötvözetek autofrettálására. Eredetileg olyan anyagok jöhettek szóba, melyek folyáshatára 65000 és 80000 psi (1 psi = 1 lbf/in² = 6894,757 Pa → 448 - 551 MPa) közé esik, ugyanis a nyomóközeg (általában glicerin-víz keverék) kényszerűen megnövelt nyomását az akkori tömítések nem minden esetben voltak képesek elviselni. Ahogy az 1959-ben írt jelentésben olvashatjuk: "Az anyagtudományok fejlődése a második világháborút követően az anyagok szilárdságának szignifikáns fejlődését hozta. Ezért az autofrettálás ágyúcsöveken való alkalmazása meglehetősen nehézkessé és szükségtelenné vált. Ennek következtében a magasnyomású technológia követelményei és tervezési adatai messze az ágyúcső anyagául szolgáló anyagok szilárdsági tulajdonságainak gyors növekedése mögött jártak. A mai és a jövőbeni fegyverzeti koncepciók konfrontálódnak a lövegek terén mert a tervezési és gyártási követelmények nagyobb mozgékonyságot és tűzerőt eredményeznek, mint azt valaha is lehetségesnek tűnt. Azért, hogy elősegítsük ezeknek a követelményeknek a találkozását, szükséges tekintetbe venni az autofrettálás alkalmazását a mai és a jövőbeni nagy szilárdságú, könnyű lövegcsövek tervezésénél és gyártásánál. Kifejlesztésre és leírásra kerültek az autofrettálás elvének alkalmazásához szükséges empirikus adatok és a tervezési feltételek olyan ágyúcsövek esetén, melyek anyagának folyáshatára 160000 - 190000 psi. (1103 - 1310 MPa)" [16.] A kihívásokra válaszul kétféle megoldást találtak a korszak mérnökei: modernizálták a hidraulikus eljárásokat lehetővé tévő gépparkot, illetve egy "új" (mint az előzőekben olvastuk, inkább újrafelfedezett) eljárást dolgoztak ki, a mechanikai módszert. Ennek előnye, hogy a növekvő átmérőjű tüskék átnyomásához szükséges hidraulikus nyomás jelentősen kisebb a hasonló hatás eléréséhez a hidraulikus módszernél alkalmazott nyomásnál. [16.] [69.]
106
Három alapvető módszer ismert az autofrettálás megvalósítására: mechanikai, hidraulikus és az eddig nem említett ballisztikus. Ezek közül valószínűleg a mechanikai eljárás a legrégibb, mégis, a hidraulikus módszert alkalmazzák a legszélesebb körben, ennek alakult ki a legtöbb vállfaja, ennek a legbővebb az irodalma. A továbbiakban a három módszert mutatom be.
2.11.4. A HIDRAULIKUS AUTOFRETTÁLÁS A hidraulikus autofrettáláskor magas nyomású folyadékot vezetnek a csőbe a kívánt feszültség eléréséhez. A nyomóközeg glicerin és víz keveréke, mert ez magas nyomáson is stabil. A nyomást hosszabb ideig fenntartják [16.] vagy ismétlik [69.] utána esetleg hőkezelést alkalmaznak [24.]. A következő, a hidraulikus autofrettálást illusztráló ábra [24.] megegyezik a [24.] számú irodalomban közölt, a nyílt végű eljárást bemutató ábrával.
Hidraulikus autofrettálás [16.] A hidraulikus autofrettálás alkalmazható mindenféle belső profilra, legyen az kónikus vagy hengeres; az alkalmazott nyomás jól beállítható; nem szükséges finoman megmunkálni a cső belsejét az eljárás alkalmazása előtt; és eltérő nyomások alkalmazhatók eltérő szekciókban a változó falvastagság ellensúlyozására. A módszer legnagyobb hátránya a bonyolult magasnyomású berendezések szükségessége és a tömítési nehézségek. [69.] A zárt végű eljárásnál a cső két végére rögzítik a zárófejeket, ezért ez a módszer csak alacsonyabb folyáshatárú anyagokhoz, állandó falvastagság mellett alkalmazható. [24.] 107
Ez a későbbiekben sok utómunkát igényel, cserében a külső felületet nem kell megtámasztani. Az eljárás viszonylag alacsony folyáshatárú anyagokhoz, kis deformáció esetén használható. [16.]
Zárt vég eljárás [16.] A mozgatható fej eljárásnál a cső hosszában mozgatható fej lehetővé teszi a változó falvastagság kívánta változó nyomás alkalmazását. [24.] A módszert először az Egyesült Államok haditengerészete alkalmazta. Ez az eljárás sem kíván szorítókonténert, de jóval finomabb kialakítást követel mint az előző. [16.]
Mozgatható fej eljárás [16.] A nyílt végű eljárásnál prés szorítja a zárófejeket a csőre, amelyet szorítókonténerek vesznek körül. Az esetleges tömítési nehézségek ellenére ez a módszer alkalmazható legjobban magas folyáshatárú anyagokhoz, változó falvastagság mellett is. [24.] Ezt a módszert eredetileg az Egyesült Államok hadserege alkalmazta a második világháború alatt, 108
65000 - 80000 psi (448 - 551 MPa) folyáshatárú anyagokhoz. A csővégek itt is zártak, de a zárófejek nem a csőhőz magához vannak rögzítve, azokat egy prés tartja a helyükön. A csövet kívülről szorítókonténerek fogják, lehetővé téve a falvastagság csökkentését a torkolat felé, a furat nagymérvű tágulását és nagyszilárdságú anyagok alkalmazását csődudor keletkezésének veszélye nélkül. Ezt a technikát 160000 - 190000 psi (1103 - 1310 MPa) folyáshatárú anyagokra is alkalmazzák. [16.]
2.11.5. A MECHANIKAI MÓDSZER A mechanikai módszerben túlméretes tüskét tolnak át a furaton, mechanikus vagy hidraulikus prés segítségével. Az ehhez szükséges nyomás 73 százalékkal kisebb, mint a nyílt vég eljárásnál. Az eljárás előnye, hogy csődudor veszélye nem áll fenn, és a furat felületi tulajdonságai jelentős mértékben javulnak. [24.] [69.] További előnye a módszernek, hogy a sugárirányú deformáció a tüske legnagyobb méretével behatárolható, tehát nincs szükség szorítókonténerekre. [16.] "A mechanikai módszer a második világháború után tűnt fel, az Egyesült Államokbeli és izraeli alkalmazásáról szóltak a hírek. Ebben az eljárásban az elaszto-plasztikus deformáció annak a következménye, hogy a furaton egy túlméretes tüskét húznak vagy tolnak keresztül. Így, amíg a hidraulikus módszernél az autofrettáló nyomás volt a szabályozó tényező, itt a furat és a tüske méretkülönbsége az. Hogy a fej mozogni tudjon a csőben, le kell győzni a fellépő súrlódási erőket." [4.]
Mechanikai autofrettálás [16.]
109
2.11.6. BALLISZTIKUS AUTOFRETTÁLÁS A ballisztikus módszer néhány évtizede tűnt fel, eszköze egy manometrikus bomba, amely az üzemi nyomást meghaladó terhelést ró a csőre egy speciális lövés által. A gyakorlatban
még
nem
alkalmazzák,
de
várható
termelékenysége
és
alacsony
eszközszükséglete miatt ígéretes eljárás. A furatnak alulméretesnek, a csőfarnak pedig igen szilárdnak kell lenni. A módszert a visszamaradó alakváltozás mérésével lehet kontrollálni, szükség esetén a lövés ismételhető. A módszer nehézsége a töltet által kiváltott nyomás számítási hibáiban rejlik: amennyiben a lőporok pontosabb analízise valamilyen 10000 bar fölött is működő berendezéssel megoldható lesz, a módszer alkalmazhatóvá válik.[69.]
2.11.7. AZ AUTOFRETTÁLÁS ALKALMAZHATÓSÁGA Az autofrettálás olyan nagy szilárdságú
anyagokra is alkalmazható, melyek
folyáshatára 1100-1300 MPa [24.][16.] A technológia helyes megválasztásával lehetséges változó falvastagságú, kónikus és nem hengeres furatú csövek autofrettálása is. [24.][16.][69.] Az autofrettálás nem használható olyan csövekhez, melyek átmérőviszonya (D/d) 2,2nél nagyobb. Ennek oka, hogy ilyen átmérőviszonynál a belső rétegekben keltett tangenciális visszamaradó nyomás már elérheti a folyáshatárt.[24.][16.][70.] Az ennyire vastagfalú cső alkalmazásának azonban nincs is értelme, mert a lövéskor a cső anyagában keletkező feszültségek bizonyos határon túl nem csökkenthetők hatékonyan a falvastagság növelésével, mivel a cső külső rétege már alig vesz részt a terhelések felvételében. [2.] Az eljárásnak több előnyös hozadéka van: Nagyobb szilárdság: Az autofrettált lövegcsövek 50-150 százalékkal nagyobb belső nyomás elviselésére képesek, mint a hagyományos monoblokk csövek.[69.] Az 165000 psi (1138 MPa) folyáshatárú ötvözött, nemesített acélból készült ágyúcsövek esetében akár 100 százalékos kamranyomás-növekedés érhető el autofrettálás alkalmazásával. [16.] Az elasztikus és plasztikus deformációt elválasztó határfelület a cső külső átmérőjén túlra is kitolható, (egyszerűbben: a teljes falvastagságban maradó alakváltozás keletkezik) ez megnövekedett folyáshatárt eredményez.
"Ez az autofrettálási feszültségnek nevezett
feszültség elméletileg 83-100 százalékkal nagyobb lehet az eredeti folyáshatárnál. [69.] 110
Kisebb tömeg: Egy olyan cső, amelynek külső átmérője 50 százalékkal nagyobb mint a furatáé, autofrettálás által oly mértékben erősíthető, hogy a falvastagság 50 százalékkal kisebb lehet, mint az egyszerű monoblokk acélcsőé." [24.] Az 165000 psi folyáshatárú ötvözött, nemesített acélból készült ágyúcsövek esetében több mint 60 százalékos súlycsökkentés érhető el autofrettálás alkalmazásával. [16.] Fáradási szívósság növekedése: "A külső rétegek összeszorító hatása akadályozza a hajszálrepedések kialakulását a furat felszínén, és ez csökkenti a kifáradásos károsodás lehetőségét a cső élettartama alatt. A könnyebb ágyúcsövek 200 százalékkal nagyobb kifáradási élettartammal bírnak."
2.11.8. A SZÜKSÉGES DEFORMÁCIÓ MÉRTÉKE ÉS AZ ALKALMAZOTT AUTOFRETTÁLÓ NYOMÁS A szükséges alakváltozás mértéke 1-2 százalék, [16.][69.] ez egy 152 mm-es lövegcső esetén körülbelül 3 mm. [69.] A visszamaradó feszültség nagysága és eloszlása a cső folyáshatáron túli terhelésének elérése érdekében alkalmazott belső nyomás, az anyag folyáshatára, az átmérőarány és az elasztikus-plasztikus határfelület elhelyezkedésének függvénye. [16.] Ahhoz, hogy a képlékeny alakváltozás a furatnál megkezdődjön, a következő feltételnek kell teljesülnie: Py
y
a2 1 2 2 b
Ahol: y : folyáshatár; Py : a legkisebb nyomás, melynél már maradó alakváltozás keletkezik; a : furat átmérője; b : külső átmérő. Amennyiben a nyomás Py-nál kisebb, az anyag nem szenved maradó alakváltozást, autofrettáló hatás nincs. Ahhoz, hogy a teljes anyagvastagság maradó alakváltozást szenvedjen, el kell érni a cső határnyomását, amelyet a következőképpen definiálhatunk: y
b PL ln 2 a
2
Az előzőekből látszik, hogy amennyiben az alkalmazott autofrettáló nyomás P y és PL közé esik, az anyag részben maradó, részben rugalmas alakváltozást szenved, ha viszont a
111
nyomás egyenlő vagy nagyobb mint P L akkor a teljes anyagvastagság maradó alakváltozást szenved. [70.] Tehát: ha PA Py : csak rugalmas alakváltozás, ha Py PA PL : maradó és rugalmas alakváltozás tapasztalható, ha PL PA : a teljes falvastagság maradó alakváltozást szenved. Az autofrettáló nyomás megszűnése után: ha PA Py : nincs maradó alakváltozás, nincs visszamaradó feszültség; ha Py PA PL : a belső rétegek maradó alakváltozást szenvedtek, a kiterjedt belső részt a külső - csak rugalmasan deformált - réteg összeszorítja, ezáltal a furatnál tangenciális nyomás, míg a külső felületnél tangenciális húzás a visszamaradó feszültség; ha PL PA : a teljes falvastagság maradó alakváltozást szenved, a belső rész nagyobb mértékben, mint a külső, a jobban deformált belső részt a kevésbé deformált külső réteg összeszorítja, ezáltal a furatnál tangenciális nyomás, míg a külső felületnél tangenciális húzás a visszamaradó feszültség.
Autofrettált állapotok az alkalmazott nyomás és az átmérőviszony függvényében [70.] Bizonyos behatárolt körülmények között a teljes keresztmetszetű (a teljes anyagvastagság maradó alakváltozásával járó) autofrettáláshoz szükséges nyomás egyszerű számítással meghatározható. Az [69.] irodalomban leírt, 4340-es USA szabványszámú, nemesített, 165000 psi (1138 MPa) folyáshatárú acélból készült 1"-es (25,4mm) próbadarabokkal majd 90 mm-es ágyúcsövekkel végzett kísérletek során meghatározásra került egy olyan K arányossági tényező, amely kapcsolatot teremt a cső teljes 112
keresztmetszetében való autofrettálásához szükséges elméleti és valós nyomás között. Ennek értéke 1,08. Ez a munkaközösség a teljes anyagvastagság maradó alakváltozásával járó autofrettáláshoz szükséges elméleti nyomás meghatározására a Tresca folyáshatárdefiníciójából levezetett, P0 y log P0 1,08 y log
b a
képletet alkalmazta. K behelyettesítésével ez
b alakra módosul, ahol "a" a cső belső, "b" a cső külső sugara. a
A mechanikai módszernél ezt a nyomást a furat és a szerszám méretkülönbsége adja. Itt a tüske előrehaladásához F dlp nagyságú erő szükséges, ahol μ a súrlódási együttható, p pedig kontaktnyomás, ami megfelel a hidraulikus módszernél a folyadék nyomásának. Egy 152 mm-es csőnél a maximális vastagságot figyelembe véve ez az erő meghaladja az 1000 tonnát. Annak érdekében, hogy a cső és a szerszám közötti súrlódás csökkenjen, speciális kenőanyagokat alkalmaznak. Az optimális autofrettálás eléréséhez ennél a módszernél a furat nagypontosságú megmunkálása szükséges. [69.]
2.12. LÖVEGCSÖVEK GYÁRTÁSA A MÁSODIK VILÁGHÁBORÚTÓL NAPJAINKIG A napjainkban alkalmazott anyagok és lövegcsőgyártó eljárások jobbára megfelelnek a második világháborúban kialakult alapanyagoknak és metódusoknak. Komoly fejlődést a csövek forgatva kovácsolása hozott, ami nagyban megnövelte a termelékenységet, jól kiszolgálva a szintén termelékeny autofrettáló keményítést. A cső élettartamát napjainkban nagyban növeli a furat krómozása. A lövegcső fejlesztésében tapasztaltaknál nagyobb eredményeket értek el a második világháború óta a löveg egyéb részeinek súlycsökkentése, a lőszerek és csőszájfékek fejlesztése és a löveget kiszolgáló apparátus terén.
2.12.1. AZ ALKALMAZOTT ALAPANYAGOK A lövegcsőre lövéskor óriási erők hatnak. Az ilyen nagy igénybevételnek kitett acél ötvözőinek arányát nagyon pontosan kell beállítani. Az anyag csak igen kis mértékben tartalmazhat szennyezőket, mert azok tulajdonságait lerontanák.
113
Ahogy azt az előzőekben írtam, a porosz haderő 1891-ben rendszeresített nikkelacél csővel szerelt ágyúkat. A nikkel szemcsefinomító, szívósságot növelő hatása miatt napjainkig a legfontosabb ötvözője maradt a csőanyagul szolgáló acélnak. A Siemens-Martin kemencékben a salak és az olvadt fém közti reakciók segítségével jön létre a kívánt minőségű acél. Általános rendeltetésű acélokat ilyen kemencékben bázikus salakképzéssel állítottak elő. Itt az olvadt fém viszonylag sok fémoxidot tartalmaz, így a gyors reakciók miatt oxidok, gázszennyezők rekednek az anyagban, csökkentve annak szilárdságát. A jóval magasabb követelményeknek megfelelő ágyúanyagot a sokkal drágább és lassabb savas salak módszerével kellett gyártani. Ehhez speciális minőségű (Diósgyőrben svéd) nyersvasat használtak fel. Diósgyőrben a második világháború előtt az így előállított ágyúcső-alapanyag összetétele a következő volt: C= 0,32%, Si= 0,29%, Mn= 0,64%, Ni= 2,88%, Cr= 0,82%, P= 0,025%, S= 0,018%. Olcsóbb és termelékenyebb az ilyen alapanyag előállítására az indukciós fűtésű elektromos kemence. Itt nincsenek füstgázok sem, amik szennyezőket vihetnének az anyagba, és a fém 3000 °C körüli hőmérséklete miatt a salakreakciók (a salak és a fém közti kémiai reakciók) igen erőteljesek. A Diósgyőrben az így előállított ágyúcső-alapanyag összetétele a következő volt: C= 0,30%, Si= 0,17%, Mn= 0,66%, Ni= 2,67%, Cr= 1.04%, V= 0,20%, P= 0,016%, S= 0,012%. Az elektroacél valamivel alacsonyabb szennyezőanyag-tartalommal (S, P) rendelkezik. Szembeötlő, hogy a nikkel egy részét az olcsóbb vanádiummal helyettesítették. Ez nem példa nélkül álló eset: a második világháború alatt a tengelyhatalmak nem jutottak elegendő nikkelhez, így azt a hasonló hatású vanádiummal pótolták, egészen a nikkel teljes mellőzéséig. Ezek voltak az úgynevezett takarékacélok. A közreadó forrás megemlíti, hogy a külföldi anyagminőségek az itt megadottól eltérhetnek, példaképp egy magasabb króm- de alacsonyabb karbontartalmat mutató acélt állít. [10] A csőanyagok összetétele a mai napig ehhez nagyon hasonló: 0,3% karbontartalom mellett a fő ötvözők a nikkel (~3% ) és a króm (~1%).
114
2.12.2. AZ ALKALMAZOTT ELJÁRÁSOK A máig alkalmazott eljárások a fentebb leírt autofrettáló metóduson alapulnak. Kisebb űrméretű csövek (kézifegyverek, gépágyúk) gyártására a ’60-as évek óta alkalmazzák a hidegen kovácsolás technológiáját, amely rezgőkalapácsokkal, azaz sok apró ütéssel, hidegen (értsd: 600 °C alatt) alakítja ki a csövet, egy lépésben formálva a csövet a huzagolással és a hidegalakítás által fel is keményíti azt. A tüzérségnél járatos űrméretek esetében ez az eljárás nem alkalmazható. A cső alapgyártmánya régebben süllyesztékes kovácsolással készült, újabban azonban forgatva kovácsolják a csövet. A technológiaváltás a ’70-es években világszerte lezajlott. Az addig csak a nyugati országok által alkalmazott eljárásra épülő gyártósorokat az osztrák GFM vállalat 1967-től szállította a Szovjetúniónak. Ezeken a sorokon kis űrméretig (8mm) hidegen kovácsolással,32 közepes (9-100 mm) és nagy űrméret (100 mm felett) esetén forgatva (meleg) kovácsolással készültek a csövek. Az osztrák GFM vállalat által szállított gépsorok [17] Szerződés
Szállítás
Modell
Db Megjegyzés
Ismeretlen
1967
SVK 412
1
8 mm-ig
1969
1971
SVK 412
1
8 mm-ig
1969
1971
SHK 10
9
8 mm-ig Tulában telepítve
1971
1973
SXP 25
1
21-től 75 mm-ig
1971
1974
SXP 55
1
203 mm-ig. Telepítve a Permben.
Ismeretlen
1975
SVK 412
1
8 mm-ig
Ismeretlen
1975
SXP 55
1
Elektrosztál-i fémtani üzem
Ismeretlen
1977
SXP 55
1
Elektrosztál-i fémtani üzem
Ismeretlen
1977/78
SHK 17
8
20-40 mm-ig
Ismeretlen
1978
SXP 16
1
20-40 mm-ig (kísérleti)
1980
1983
SXP 85
1
200 mm felett
A forgatva kovácsolás tulajdonképpen a fenti rezgőkalapácsos hidegenkovácsolás párja. Itt süllyesztékes kovácsolásban alkalmazottnál kisebb erőhatással, sok ütéssel, a cső tengely körüli megforgatása mellett alakítják ki a félgyártmány ideális alakját, ami rendkívül 32
A FÉG-ben is ezzel az eljárással készültek a magyar gyártású Kalasnyikovok csövei: Kellner István ny. tzls. (egykori FÉG-alkalmazott) szíves közlése
115
gyorsan, nagyjából 10 perc alatt [71] elkészül. Ezután forgácsolással nagyolják, mechanikus eljárással autofrettálják, meleg fürdőben pihentetik, csillapítják, majd készremunkálják, és krómmal vonják be a furatot.
[18]
2.13. KÖVETKEZTETÉSEK A második fejezetben bemutattam az ágyúcsövek gyártástechnológiáját a 14. századi kezdetektől napjainkig. Az első ágyúkat a harangokhoz hasonlóan öntötték. Mind a legelső, kis űrméretű, váza formájú lövegeknél, mind a későbbi, egyre nagyobb űrméretű mozsárszerű arányokkal rendelkező eszközöknél sikeres volt a harangöntő metódus. A 14. század közepén – elsősorban a költségek kímélésére – kifejlesztettek egy ú technológiát, melynek segítségével kovácsoltvasból, a hordóéhoz hasonló dongás-abroncsos szerkezettel készítettek mozsarakat, 116
néha kifejezetten nagy méretben is. Mind az ilyen vaságyúk, mind mívesebb, bronzból öntött párjaik kőgolyókat hajítottak. Az egyre fejlődő öntéstechnológiának köszönhetően a 15. század végétől inkább csak a kisebb méretű ágyúkat (pl. a folyami hajókon alkalmazott „sajkás” ágyúkat) és a kézifegyverek csöveit készítették kovácsoltvasból. Az ágyúk egyre jobban megnyúltak, a nagy űrméretű, kőgolyót tüzelő lövegek helyét részben átvették a hosszabb csövű, kisebb űrméretű, tehát könnyebben mozgatható, ugyanakkor pontosabb, többnyire bronzból öntött ágyúk. A régi rövid csövű ágyúkat, ahogy a harangokat, torkolattal lefelé öntötték. Ez addig nem okozott gondot, amíg az ágyúk rövidek, mozsárszerűek voltak. A lövegcsövek megnyúlása azonban a furatot kiadó mag rögzítését egyre nehezebbé tette. A filigránabb cső hűlési folyamatai kevésbé voltak kézben tarthatóak, és a megjelenő öntési hibák éppen a csőfarban sűrűsödtek. A 15. század közepén bevezetett új eljárás szerint a lövegcsövet álló helyzetben, torkolattal felfelé készítették, hogy a folyékony fém nyomása a leginkább igénybe vett csőfarból szorítsa ki a szennyeződéseket és a légzárványokat. Ebben az állásban a magot is „belógatták” azaz függesztve tudták a formába helyezni, az alsó, csőfari részen oldalirányban megtámasztva elmozdulás ellen. A csövet tehát már eleve üregesre öntötték, a furatát öntés után vízszintes helyzetben, egy egyszerű csigás fúróval simították. A technológia még mindig nagyban hasonlított a harangok öntésénél alkalmazott eljáráshoz. Az öntőforma tűz fölött szárított agyagból készült. Az öntési eljárást többször modernizálták, a legjelentősebb ezek közül a homokformába való öntés kidolgozása volt. Itt öntöttvas formázószekrényeket használtak, ezekbe döngölték a formázóhomokot, és az öntőformát ezek egybekapcsolásával, több darabból állították össze. Mind a formázás, mind az öntvénytisztítás ideje lényegesen lecsökkent ezzel az eljárással. A 19. század utolsó harmadára már az ágyúöntésben is eljutottak a fém öntőformák, azaz kokillák használatához. Ezt a rendkívül termelékeny eljárást azonban már nem annyira az utolsó elöltöltő, mint inkább az első hátultöltő ágyúk gyártásánál kamatoztatták. A bronz lövegcsőre mint öntvényre tekintve két nyitott kérdés merül föl: az anyagösszetételre vonatkozó korabeli leírások eltérnek, tehát nem ismert a pontos ötvözet. Ami még ennél is szembetűnőbb, hogy az öntvény kitáplálása (a zsugorodó fém helyére folyékony bronz vezetése) legalábbis kétséges. A vékonyabb torkolati rész vélhetően korábban dermed meg, mint az alul levő, testesebb rész, tehát elzárja a felülről érkező,
117
folyékony fém útját, azaz az alul lévő, vastag, erősen zsugorodó csőfari rész alakhibás vagy porózus lesz. Az összetételt két, 18. századi ágyún végzett korábbi vizsgálatom alapján 8-9% ónt és 0,5-0,8% ólmot (itt szennyező) tartalmazó ónbronzként határoztam meg. Ez az összetétel megfelel a Dollaczek [25] által megadott 10:1 réz-ón aránynak, ami nem meglepő, mert a két vizsgált 24 fontos ágyú az Osztrák Császárság területén, Bécsben illetve Budán készült. Az ötvözési arányok ettől kismértékben eltérhettek a földrajzi hely és a kor függvényében. Riderer [36] 10% körüli értéket ad meg jellemzően nyugat-európai, az általam vizsgáltaknál korábban öntött ágyúk elemzése után. Tekintve, hogy az ón mindig rendkívül drága volt, úgy gondolom, a Riderer által megadott érték a kohászati eljárások finomodásával egyre inkább a felső határává vált az ötvözet óntartalmának. A lövegcső dermedésére nézve 2008-ban végeztem kísérletet a leghosszabb ideig használt, agyagformába való öntést véve alapul. Mivel égetett agyagformába bronzot napjainkban csak harangkészítők öntenek, az ő mesterségük pedig nagyban a hagyományokra és csak kevésbé az elméleti számításokra épül, a szakirodalomban nem lehet adatokat találni ilyen öntvények dermedési számításaihoz. A továbblépés érdekében kísérletre volt szükség a dermedési állandó meghatározására. A kapott adatokból számolva a 24 fontos osztrák típusú ágyú közel öt óra alatt (4 óra 51 perc) szilárdult meg. Jelen dolgozatom érdekében a számítást elvégeztem homok öntőformára is ami 2 óra 54 perces eredményt hozott, rámutatva, hogy az új eljárás már a gyorsabb dermedés miatt is termelékenyebb volt. A kapott adatok alapján kiszámítottam, hogy az agyagformába öntött bronz ágyúcső irányított dermedése nem valósulhat meg, az öntvény kitáplálása elégtelen. Bár ilyet sehol nem írtak le, feltételeztem, hogy az öntőforma felső, torkolati részét előmelegítették. Számítással igazoltam, hogy 310°C-os előmelegítés már biztonsággal elég a megfelelő minőségű öntvény létrehozására. Ezzel rekonstruáltam egy eddig le nem írt technológiai lépést. A bronz mint csőanyag kiválóan alkalmas volt az elöltöltő ágyúk alapanyagául, egyetlen, fontos jellemzőjét, az árát kivéve. Az olcsó öntöttvas ágyúk gyártását kidolgozó William Hogge brit olvasztár, valamint németalföldi és svéd követői által 1543–1630 között elért eredmények tették lehetővé az egységes, nagy darabszámú haditengerészeti ágyúpark megteremtésére irányuló törekvések megvalósulását. Nem tudjuk azonban, mi lehetett az a technológiai ugrás, aminek segítségével Hogge ezt elérte. A kulcs valószínűleg a magaskohóból kikerülő nyersvas finomítása, utókezelése. Ebben a tárgyban még további
118
kutatásokra
van
szükség,
jelen
tanulmányaimat
ebben
az
irányban
szeretném
továbbfejleszteni. Az ipari forradalom aztán elhozta az öntöttvas egyre magabiztosabb alkalmazását. A magas karbontartalmú nyersvasat adó magaskohók az acélgyártó eljárások tökéletesedése okán kiszorították az alacsony karbontartalmú vasbucát eredményező bucakemencéket. Egyre terjedt a koksz használata. Hengerművek épültek, nőtt a félkésztermékek mennyisége, azonban a Henry Cort által 1748-ban szabadalmaztatott kavaró acélgyártás még mindig szilárd terméket adott, azaz a kavarókemence nem volt csapolható. Az eljárás végtermékéül kapott acélbugákat még egybe kellett hengerelni, kovácsolni. Az így kapott félkésztermék a forrasztott acél. Ezt újra kellett olvasztani ahhoz, hogy acélöntvény készülhessen belőle. Az ilyen, újraolvasztott, nemritkán újraötvözött termék neve tégelyacél. Ez az eljárás nem volt termelékeny, emiatt túlságosan drága volt ahhoz, hogy acél ágyúcső előgyártmányául szolgáló öntvényt készíthessenek a segítségével. Az acélöntéssel ellentétben az ágyúcső fúrásának tekintetében óriási eredményeket értek el a 18. század folyamán. A hagyományos eljárás szerint az ágyúcsöveket üregesre öntötték, és egy egyszerű berendezéssel, vízszintes helyzetben „fúrták fel”, valójában simították a furatot. A 17. század végére már általánosan alkalmazták a nagyobb teljesítményű, függőleges elrendezésű fúrógépeket. Itt az ágyúcső a saját súlyánál fogva ereszkedett a forgó fúrófejre. Óriási fejlődést jelentett a svájci Jean Maritz által Franciaországban, az 1710-es évek elején bevezetett vízszintes elrendezésű fúrógép. Itt már az ágyúcső forgott, így a módszerrel a furat helyzethibája (amikor a furat hossztengelye és a csőköpeny hossztengelye nem vág egybe) kiküszöbölhető volt. A vízszintes helyzettel munkadarab cseréje is egyszerűbbé vált. A valódi áttörést az jelentette, hogy a gép teljesítménye jóval nagyobb volt, mint elődjéé, és ez lehetővé tette, hogy az üreg nélkül öntött, tömör lövegcsőbe készítsék el a furatot. Az öntvény alakja egyszerűbb lett, feleslegessé vált a furatot kiadó mag alkalmazása. Jan Verbruggen holland mester adaptálta ezt az eljárást a woolwich-i Royal Brass Foundry-ban, (Királyi Rézöntöde) ahol a bronzágyúkat öntötték. 1774-ben John Wilkinson is előállt szabadalmával: egy hasonló horizontális berendezéssel, amit kifejezetten az öntöttvas ágyúk felfúrására fejlesztett ki. Ezt az eljárást azonban nem csak ágyúfúrásra, hanem gőzgépek
hengereinek
felfúrására
is
lehetett
alkalmazni.
Wilkinson
adta
azt
a
méretpontosságot, amely lehetővé tette a Watt-féle kisnyomású gőzgépek öntöttvas hengereinek sorozatgyártását, az új technológia elterjedését. Itt szép példáját látjuk annak,
119
amikor egy hadiipari célokra kifejlesztett technológia a békés célú ipart is átformálja, előrelendíti. A XIX. század második felére nyilvánvalóvá vált, hogy az addigi csőanyagok (bronz, öntöttvas) alkalmazása mellett a lövegek teljesítményét már nem lehet tovább növelni. Acélból – a sokáig egyeduralkodó Krupp Művek kivételével – a korszak gyárai nem voltak képesek olyan nagyméretű, jó minőségű öntvény előállítására, ami a csőkovácsolás előterméke lehetett volna. Ezzel szembesült Henry Bessemer, aki a krími háborútól inspirálva kidolgozott egy újfajta lövedéket, amelyet azonban az általánosan alkalmazott öntötvas lövegekből nem lehetett a cső károsodása nélkül kilőni. Bessemer úgy gondolta, lehetséges a nyersvas tulajdonságait az addiginál
termelékenyebben javítani. Rádöbbent, hogy úgy tudja
megnövelni az acélt adó reakció felületét, ha az olvadék aljára fúvatja a levegőt. Erre a célra egy speciális dönthető, fúvatható, tűzálló téglákkal bélelt üstöt – konvertert – dolgozott ki. A módszer rendkívül sikeresnek bizonyult, a reakció rendkívül gyorsan, körülbelül 20 perc alatt lejátszódott. A konverter csapolható volt, azaz az acél folyékony formában volt kinyerhető belőle (ezért az ilyen ötvözet a folytacél). A konverteres eljárás nagyban növelte az acélgyártás termelékenységét, és csökkentette az árakat. A tonnánkénti acélárak NagyBritanniában és Amerikában ötödrészükre estek, az előállított mennyiségek hihetetlenül megnőttek. Bessemer az eredeti cél tekintetében is sikert könyvelhetett el: az 1862-es Világkiállításon bemutatta folytacél ágyúcsövét. Ezzel ismét egy olyan hadiipari célra kifejlesztett eljárást láthatunk, ami a békés célú ipart is forradalmasította. A fentiek ellenére a Bessemer eljárást nem tartották teljesen megbízható, a különleges kívánalmaknak megfelelő - nagy terhelésnek kitett gépalkatrészek, szerkezeti elemek (ágyúcsövek) gyártására szolgáló - acélok előállítására feltétlenül alkalmas módszernek. Ennek az volt az oka, hogy az acélban maradó oxigén ridegtörékenységet okozhatott, illetve, hogy az eljárás eredeti formájában nem volt alkalmas foszfortartalmú nyersvasak feldolgozására. Azt lehet mondani, hogy a kavaró eljárás és a szélfrissítés párhuzamos alkalmazása tudta az ipart az összes szükséges acélfélével ellátni. Az 1864-ben szabadalmaztatott Siemens-Martin eljárás bizonyult végül teljesen megfelelőnek, alkalmasnak arra, hogy mindkét acélgyártó eljárást kiváltsa. A Siemens-Martin eljárás a Carl Wilhelm Siemens által szabadalmaztatott gáztüzelésű rendszeren alapult. Pierre-Émile Martin dolgozta ki azt a kemencefalazatot és azt a salakvezetési metódust, (azaz a folyékony fémben végbemenő változások kontrollját a felszínét borító salak tulajdonságainak megváltoztatásával) amivel lágyvastól a magas 120
karbontartalmú acélig bármilyen ötvözet előállítható volt, sőt gyengén ötvözött acélok is. A Siemens-Martin eljárás száz évig uralta az acélgyártást, csak napjainkra szorították ki az oxigénes konverteres eljárások. A Siemens-féle tüzelési eljárás forradalmasította az addig kevéssé termelékeny tégelyacélgyártást is. A hatékonyabb fűtéssel a beolvasztható mennyiség jelentősen megnőtt, így már lehetővé vált nagyobb méretű, erősen ötvözött acélöntvények készítése is. A Siemens-féle tüzelés elterjedése kellett ahhoz, hogy az öntött acél mint csőanyag általánosan elfogadottá váljon. Addig azonban igen érdekes megoldások születtek a rendelkezésre álló anyagok felhasználására a megfelelő teljesítményű csövek létrehozása érdekében. Krupp tégelyacélból öntött ágyúkat: az ő fejlesztése az volt, hogy nagyszámú tégelyt alkalmazott egyszerre. Mondanom sem kell, az így előállított lövegcsövek rendkívül drágák, de vetélytársaiknál sokkal jobb minőségűek voltak. Amerikában az öntési technika javításával és a modern méretezési elvek alkalmazásával javítottak az öntöttvas ágyúk tulajdonságain, létrehozva a kolumbiádokat és a Dahlgreen-féle palackágyút. Az amerikaiak kezdték használni először a brit Blakely százados találmányát, a farrészénél acélhüvellyel erősített ágyút (Parrott-ágyú). Maguk a britek ezt túl veszélyesnek találták, és Armstrong épített ágyúit állították rendszerbe. Ezek a lövegek hengerelt kavartacél rudak rugószerű, spirális felcsavarásával készült, kétrétegű szerkezettel készültek. Az acélgyártó eljárások fejlődésével aztán visszatérhettek az eredeti elképzeléshez, és elkezdték egy darabból készíteni a betétcsövet, később a köpenycsövet is. A kétrétegű szerkezet előnye, hogy a betétcsőre melegen ráhúzott köpenycső összenyomja a belső csövet, azaz anyagában érintő irányú nyomófeszültséget kelt. A lövés igénybevétele először ezt a nyomófeszültséget oldja fel, így a nyomáscsúcson kialakuló veszélyes húzófeszültség kisebb lesz. A szerkezet hátránya az, hogy rendkívül pontos megmunkálást igényel: az illeszkedő átmérők elenyésző változása is komoly különbséget okoz a betétcső előfeszítésében. Ezt a jelenséget küszöbölte ki a huzalerősítésű ágyú: a betétcsőre tekert acélhuzal feszültségét, ezáltal az előfeszítés nagyságát nagyon pontosan be lehetett állítani. Az első világháború idejére aztán a megmunkáló eljárások pontosságának fejlődése miatt a legnagyobb lövegek kivételével visszatértek a betétcső-köpenycső szerkezethez, vagy az anyagminőségek javulását kihasználva az egyszerű, monoblokk acélcsövekhez. Ez alól az osztrák-magyar haderő kivétel volt: ekkor még mindig az Uchatius táborszernagy által kifejlesztett acélbronz csöveket használták. Ezek a mechanikai úton keményített 121
bronzanyagból készült lövegek első, 1875-ös rendszeresítésükkor még felvették a versenyt az akkori acélágyúkkal, ám a világháború idejére már elavultnak számítottak. Uchatius módszere mindaddig állta a versenyt az acélcsövekkel, amíg a folytacél magabiztos alkalmazása el nem vezetett a nikkelötvözésű, kettős falú, tehát köpenycső-béléscső rendszerű lövegcsövekhez. Ezeknek már lényegesen jobbak voltak a mutatói, mint az acélbronz csöveknek. Árulkodó, hogy az 1914 előtt rendszeresített osztrák-magyar tábori és hegyi lövegek egytől egyig bronzcsövűek, míg az ezután rendszeresítettek között már nem volt bronzcsövű. Ez arra mutat, hogy az első világháború kezdetén rendelkezésre álló tábori és hegyi löveganyag csövei elavult technológiával készültek. Az első világháborúban már megjelentek azok a csövek, amelyeket Uchatius ágyújához hasonlóan hidegalakítással keményítettek. Ezt az eljárást autofrettálásnak nevezzük. Az autofrettálás olyan visszamaradó feszültségek keltése egy monoblokk lövegcsőben, melyek a legjobban igénybevett furatközeli réteget részlegesen tehermentesítik, a kevésbé kitett külső részt pedig nagyobb terhelés alá vetik. Ezt a cső belső nyomás általi deformációja útján érik el, úgy, hogy a jobban tágult belső rétegeket a kevésbé jelentős alakváltozást szenvedett külső rész szorítja, összenyomja. A második világháború előtt és alatt kizárólag az eljárás hidraulikus vállfaját alkalmazták, tehát nyomás alá helyezett folyadékkal érték el a szükséges deformációt. A második világháború után megjelenő nagyszilárdságú acélok autofrettálására – elsősorban az akkor alkalmazott tömítések gyengesége miatt – ez az eljárás nem volt alkalmas. Ezért újrafelfedezték az Uchatius által kidolgozott módszert, és mechanikai úton, túlméretes idomnak a furaton való áthúzásával érték el a kívánt alakváltozást. Később megoldották a tömítés kérdését és a hidraulikus módszert is továbbhasználták. Napjainkban a nehezen uralható, de igen termelékeny ballisztikus autofrettálással kísérleteznek. Itt egy speciális lövéssel deformálják a csövet. Kísérleteznek még olyan módszerekkel, amiknél az autofrettálással azonos lépésben a cső belső bevonatolását is elvégzik. A cső alapgyártmánya régebben süllyesztékes kovácsolással készült, újabban azonban forgatva kovácsolják a csövet. A technológiaváltás a ’70-es években világszerte lezajlott. A lövegcsövek gyártása az első ágyúk megjelenése óta óriási technológiai haladáson ment keresztül. A fejlett államok az ipar legújabb eredményeit használták fel erre a célra, sőt, néhány esetben az igényeket felismerve technológiai ugrásokat valósítottak meg. Ilyen volt a vasból való elöltöltő ágyú öntésének kidolgozása, (Hogge) a nagypontosságú ágyúfúrás (Wilkinson) vagy a termelékeny acélgyártás (Bessemer). Utóbbi két eljárás a civil ipart is 122
forradalmasította. Wilkinson módszere lehetővé tette az addiginál hatékonyabb gőzgépek építését, míg Bessemer olcsó acélja a felhőkarcolók létrehozását és a vasútvonalak kiterjesztését. Egyetlen példát találtam, ahol a lövegcsőben megtestesülő gyártmány elmarad az állam általános ipari fejlettségétől, és ez éppen az első világháborúra készülő osztrákmagyar monarchia adta. A monarchia tüzérsége által használt bronz lövegcsövek a háborúra elavultak, ezeket a háborús években kellett korszerű acélgyártmányokkal kiváltani, a valószínűleg költségcsökkentés okán elhalasztott technológiaváltást éppen a legnehezebb években végrehajtani.
123
3. FEJEZET A
MAGYAR
TÜZÉRSÉG
ESZKÖZEI
EGYÉB
EURÓPAI
TÜZÉRSÉGEK
TÜKRÉBEN
3.1. KÉSŐ KÖZÉPKOR, KORA ÚJKOR Magyarországra a tüzérség eszközei két irányból, Délről és Nyugatról áramlottak be. Ez a kettős hatás olyan erős volt, hogy még Bonfini is úgy írta, Mátyás királynak egyaránt voltak olasz és német típusú ágyúi. A kezdetekben – a 15. század elejéig - az olasz hatás volt az erősebb. Az ágyúgyártás nagyon korán, már 1360-as évektől megindult Dalmáciában, valószínűleg velencei hatásra. [72; 197. o.] A német hatást erősítette, hogy gyakran német tűzmestereket alkalmaztak Magyarországon, de látni fogjuk, hogy más országokból is szép számmal érkeztek. A középkori Európa korántsem volt az a zárt világ, amilyennek az első világháború után kialakult útlevél- és útiokmány-rendszer maradványairól visszatekintve elképzeljük. Gondoljunk csak a céhes mesterlegények kötelező vándorlására, távoli országok tudásának megszerzése, tapasztalatok gyűjtése céljából. A bevezetőben láttuk, hogy Konstantinápoly falát egy török szolgálatban álló magyar ágyúöntő ágyúja rontotta le, de ugyanígy szolgálták a szultánt németek, olaszok és mindenféle náció. Ez méginkább így volt a keresztény Európán belül, ahol egy jó mester sosem volt rest a jobb lehetőségek reményében egy kissé zsúfoltabbá vált ipari centrumból a nagyobb lehetőségekkel kecsegtető, iparilag esetleg kevésbé fejlett vidékre kivándorolni.
3.1.1. ZSIGMOND KIRÁLY TÜZÉRSÉGE Magyarországon Zsigmond uralkodása alatt, a 14-15. század fordulóján terjedt el az ágyúk alkalmazása. Ekkor már Nagyszebennek saját ágyúmestere volt, sőt, kerekes ágyúja is. Sopron 1404-ben már rendelkezett ágyúval, a király ágyúmestere 1421-ben a strasburgi Johannes Gansar de Argentina alias de Strosburg. 1433-ban a Magyarországon utazó Bertrandon de la Brocquiére útleírásában tüzérséggel jól felszerelt várakat említ. Ugyanő kiemelte Nándorfehérvár erős tüzérségét, kölönösen egy óriási (mozsár)ágyút, melynek furata 42 hüvelyk (kb 105 cm) átmérőjű volt. [26/1; 7. o.] 124
Ez az európai viszonylatban is erős tüzérségi eszköztár nem a véletlen műve, hanem kifejezetten tudatos szervezőmunka eredménye. Mint azt említettem, általában német ágyúmesterekről emlékeznek meg a források, de 1416-ban 300 mestert küldtek Magyarországra Párizsból. A Német Lovagrend szörényi végekre településének tervében 328 tüzér szerepelt. [72; 198. o.] Zsigmond király – Mátyással ellentétben – nem tartotta sokra a szép könyveket, kéziratokat. Kivételt csak a haditechnikai tárgyú könyvekkel tett. Ám nemcsak olvasni szeretett ezekről az eszközökről: levelezéséből leszűrhető, hogy saját ágyúi voltak. 1411-ben levélben kért jelentést a kilenc szekéren Budáról Kasára küldött ágyúiról, egy 1413-as levelében pedig megírja, Dévény ostromához szükségtelen ostromtornyot építeni, nagy ágyúja van Budán, s azt Mihály ágyúmesterrel bármikor elküldheti. A lövegeket tehát lehetőség szerint Budán tartotta, készen arra, hogy a szükséges beavatkozásra az ország egy távoli pontjára is elküldje. „Kevéssé ismert tény, hogy a tűzfegyverek gyors fejlődésének első időszakában Magyarország sikeres befogadó országnak bizonyult, a technikai modernizációt szinte naprakészen követte a harcmezőn és a könyvtárakban egyaránt.” [72; 200-202. o.]
3.1.2. MÁTYÁS KIRÁLY TÜZÉRSÉGE Tudjuk, hogy Mátyás nem kedvelte az ágyúkat, a klasszikusok rajongójaként a római ostromgépekért lelkesedett. Ennek ellenére gondot fordított a tüzérség fejlesztésére, és vélhetően nemcsak azért, mert a korabeli kiadók esetenként simán beleszerkesztették az ágyúkat Vegetius műveinek ostromgépekről szóló fejezetébe. Ebben az időben még megvoltak az előző kor kőgolyókat vető óriáságyúi, de a modernizálódó hadviselés egyre inkább a hosszabb csövű, vasgolyót vető, messzebbre tüzelő lövegeket részesítette előnyben. A lövegek fejlődése még mindig kettős hatás alatt állt. Mátyásnak egyaránt voltak német és olasz stílusú ágyúi, és „rendszerben tartotta” az örökölt vagy zsákmányolt lövegeket is. Ezen kívül – ahogy azt apja, János tette – gondosan és egyáltalán nem önzetlenül számon tartotta a városok lövegparkját. Ez volt az a kor, amikor a jelentős városok saját ágyúkat öntettek, nemegyszer a saját városi ágyúöntő műhelyben. Az ágyú ebben az esetben nemcsak az önvédelem eszköze, de a város gazdagságának, hatalmának jelképe is volt.
125
Ez a „neves” ágyúk kora, így Hunyadi János a Csóka nevű hatmázsás bombardát kérte el Pozsonytól 1454-ben, míg Mátyás 1461-ben egy Pethronel nevűt kér Kassától. [26/1; 15. o.] Mátyás király egész uralma alatt ágyúkat, puskaport, tüzéreket kért a városoktól, ha ennek szükségét látta. Hiány esetén általában Regensburgból rendelt hadianyagot. Ahogy azt láttuk, az ágyúöntő mesterek a városokban dolgoztak. Tőlük nemcsak a király, de nemesek és más városok is rendeltek. Legtöbbször elküldték az ágyúgolyót, hogy ahhoz való löveget kérnek a „szokásos méretek szerint”, de van arra is példa, hogy a golyó mellé egy madzagot is küldtek, hogy a cső olyan hosszú legyen. Iványi szerint a 16. század első felében már voltak az ágyúkon magyar feliratok. Mátyásnak nagy hadserege és komoly tüzérsége volt. 1468-ban Csehország ellen 50 nehéz ágyút vitt, 1479-ben a törökök ellen olyan tüzérségi összpontosítást hajtott végre, amellyel elnyerte Európa figyelmét. 148 ágyúja és 24 seregbontója volt 80 tűzmesterrel és a szükséges legénységgel. Naszádjai is komoly fegyverzettel rendelkezetek, a 364 hajón 1354 ágyú volt.[26/1; 28. o.] Bátran kijelenthetjük, hogy a tüzérségi eszközök tekintetében kifejezetten erős volt, mind a török mind a nyugati hadseregekkel összehasonlítva megállta a helyét.
3.1.3. A VÉGVÁRI HARCOK A mohácsi csatát illetve a Buda elvesztését követő években egy összefüggő védelmi vonal alakult ki Magyarország területén az oszmán haderő feltartóztatására. Ez a végvári rendszer a kor szokásai szerint nagyban épített a tűzfegyverek, az ágyúk alkalmazására. A várak átalakultak: nagy szerepet kaptak a földtöltések, melyek a merev kőfalakat óvták a tüzérség lövedékeitől. A bástyák sokszögűek lettek, hogy kiküszöböljék a holttereket. A lövegek pontosabbá váltak, és megjelentek az első lőtáblázatok. Az óriáságyúk helyét átvették a kisebb űrméretű, de messzebbre és pontosabban tüzelő lövegek. A magyar végvárak – nem utolsósorban az Ausztriából érkező utánpótlás hatására – az ágyúk német, nürnbergi fonton alapuló osztályozási rendszerét alkalmazták. Elmaradtak ugyan tüzérségi felszereltségük tekintetében a fejlett nyugat-európai erődítményektől, de erejük általában elégségesnek bizonyult az oszmán előretörés megállítására. Nemegyszer igen koros lövegeket is használatban tartottak. Az osztrák Örökös Tartományokat védő várak – Kanizsa, Győr, Komárom – viszont a kor legjobb fegyverzetét kapták. Az ilyen várak feltöltését, ellátását az Örökös Tartományok vagy egyenesen a Német-Római Birodalom 126
biztosította. Léteztek azonban magyar kézben lévő ágyúöntő műhelyek is. Ilyen volt Besztercebánya, Eperjes, Sárospatak és Gyulafehérvár. Ezeken kívül öntöttek lövegeket Kassán, Trencsénben, Galgócon, Vágbesztercén, Pozsonyban, Váradon és Zólyomban is. Ezután nem meglepő, hogy az öntető neve (őt mindig feltűntették a csövön) a vizsgált 492 esetből 275 magyar, 199 császári és 11 német birodalmi. [73; 4-5. o.] Az öntőmesterek – akár osztrák, német vagy magyar öntetőről van szó – minden esetben németek. A végvári harcok erősségeit tehát jelentős magyar áldozatvállalással látták el lövegekkel. Az alkalmazott tüzérségi eszközök – köszönhetően a német öntőmestereknek – a kor színvonalán álltak. A felszerelés általános színvonala azonban kissé elmaradt a legfejlettebb lehetőségektől, ennek oka pedig a végvárakra fordítható anyagi források korlátos volta volt.
3.2. HABSBURG ÉS K.U.K. IDŐK: FEJLETT ELÖLTÖLTŐ RENDSZER [30; 118-120. o.] Ausztria tüzérségét az örökösödési háború (1740-48) után Joseph Wenzel, Lichtenstein hercege alakította újjá. A változások kihatottak a tüzérség szervezésére, a tisztek képzésére és a fegyverek kialakítására. A herceg meghatározta a járatos űrméreteket, szakértői (ő maga dragonyos tiszt volt) egyszerűsítették a lövegcső alakját, a csőfurat és a lövedék közti méretkülönbséget pedig csökkentették. Ennek köszönhetően kisebb lett a lőportöltet és ezáltal a lövegcső tömege, és a csekélyebb csőkopás miatt nőtt a löveg élettartama. Azonos típuson (űrméreten) belül a lövegek méretei, lőtulajdonságai a megengedett eltérésektől eltekintve azonosak, lőszerük, irányzóeszközeik felcserélhetőek voltak, kiszolgálásuk eszközei és módjai megegyeztek. Nagymértékben modernizálták, egyszerűsítették és egységesítették az ágyútalpakat, lövegmozdonyokat, lőszeres kocsikat és a löveg kiszolgálásának szerszámait. Ez a valóban előremutató, jól használható fegyverrendszer 1859-ig [28; 145. o.] szolgálta az osztrák császárság tüzéreit. A császári-királyi tüzérség szárazföldi lövegeit rendeltetésük szerint négy csoportba sorolták: tábori, hegyi, ostrom- és várvédő lövegeket különböztettek meg. Löveg alatt ágyút, tarackot, mozsarat vagy röppentyűt értettek. Az ágyúk esetében a kilőhető legnagyobb öntött vasgolyó, míg a tarackoknál az ugyanilyen kőgolyó tömegét határozták meg, így a lövegek palettája a legkisebb, 1 fontos, sajkákon vagy hegyilövegként alkalmazott ágyúktól a 24 fontos várvédő vagy ostromágyúig terjedt. Az ágyúk kalibere 10 és 30 közé esett, tehát
127
csőhosszuk az űrméret 10–30-szorosa volt. Az ágyúcsöveket bronzból készítették, csak a várvédő ágyúk anyaga volt öntöttvas. [74; 14. o.] A tábori tüzérség 3, 6, 12 és 18 fontos ágyúkat, valamint 7 és 10 fontos tarackokat használt. [25; 328. o.] A legelterjedtebb löveg a hatfontos ágyú volt. 1753-ban rendszeresítették, ezután a cső változatlan maradt, de egyéb részeit modernizálták. Csőhossza 16 kaliber, furata 95,7 mm, a cső tömege 414 kg volt, [25; 296. o.] hatásos lőtávolsága 11001400 lépés.33 A hatfontos ágyúhoz kilenc kezelőt írt elő a szabályzat, de végső esetben három fő is elég volt a kiszolgáláshoz. Két változatban készítették, a lovaslöveg csővéggomb nélkül és a gyaloglöveghez képest hosszabb lafettával készült, hogy a kezelők felülhessenek rá vontatáskor. Mindkét változatot négy ló mozgatta, lövegmozdony segítségével. A tábori tüzérség megjelenése óta a szárazföldi hadviselésben csak a fegyvernemek együttműködésével lehetett tartós eredményt elérni. A siker zálogának egyre inkább a gyalogság, tüzérség és a lovasság összehangolt alkalmazását tekintették. A napóleoni háborúk alatt kiforrott harceljárások alkalmazása különösen megkövetelte a tüzérség – nem csak tüzében, de manővereiben is - aktív jelenlétét a csatamezőn. Ebben az időszakban tehát már sem védelmi, sem támadó harcot nem lehetett elképzelni hatékony tüzérségi tűztámogatás nélkül. Ennek érdekében törekedtek a kritikus szakaszokon
a
tűzfölény
kialakítására,
amit
csak
a
tüzérség
szükség
szerinti
átcsoportosításával, összevonásával érhettek el. Erősen leegyszerűsítve az igen jól körülírt elveket és eljárásokat, a védekező sereg sikert érhetett el, ha tüzérségi tűz alatt tudta tartani a támadókat, a támadó sereg sikerének egyik kulcsa viszont az volt, hogy a szembenálló tüzérség ne tudjon hatékony tüzet vezetni az előrenyomuló csapataira. Mivel a lövegek lőtávolsága lényegesen meghaladta a kézifegyverekét, ezt a feladatot – a védekező tüzérség semlegesítését - a csak a saját tüzérség összevont alkalmazása tudta ellátni. Szükség esetén ezért a dandárok tüzérségét is alkalmazták a hadosztály, hadtest vagy hadsereg érdekében, ekkor a tüzérek a magasabbegység tüzérparancsnokának parancsait hajtották végre. Az ilyen összpontosítás hatékonyságát növelte a dandárokhoz nem rendelt tüzértartalék. [74; 84. o.] Az osztrák császárság a hétéves háború alatt és után nagy súlyt fektetett tüzérségének modernizálására és a hazai gyártás megszervezésére. Erre képes is volt, hozzá kell azonban tenni, hogy soha sem tett komoly kísérletet egy tengeri flotta rengeteg löveget kívánó felszerelésére. A császári tüzérség tehát a 18. század közepétől a 19. század közepéig
33
825 - 1050 méter.
128
elegendő mennyiségű és kifejezetten jó minőségű löveganyaggal gazdálkodhatott, megállta a helyét a porosz vagy francia riválissal szemben.
3.3. GÁBOR ÁRON ÁGYÚI [75] 1848. novemberében a körülzárt Háromszék reménytelennek látszó helyzetbe került: dönteni kellett a megadás vagy a fegyveres önvédelmi harc között. Tüzérség hiányában az ellenállás megszervezése legalábbis nehéznek, ha nem egyenesen reménytelennek tűnt. A november 16-i34 sepsiszentgyörgyi népgyűlésen azonban felszólalt Gábor Áron, és ágyúkat ígért. Szavát megtartotta: Bodvajon megszervezte az első ágyúk öntését, majd oroszlánrészt vállalt Turóczi Mózes rézöntő műhelyének ágyúgyárrá fejlesztésében. Ha ezt a páratlan tevékenységet az előzőekhez hasonlóan be kell sorolni, tulajdonképpen
az
adott
műszaki-technikai
lehetőségeket
maximálisan
kihasználó
fejlesztésként lehet meghatározni. Gábor Áron zsenije abban állt, hogy felismerte, nem Európa, vagy akárcsak Magyarország műszaki-technikai lehetőségeit kell figyelembe venni, hanem a körülzárt Háromszékét. Ezzel a felismeréssel visszanyúlt egy ősibb, egyszerűbb ágyúöntő módszerhez, amit a helyi körülményekhez adaptált. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
+
0
technológia
Új fejlesztés
0
0
Nehéz elég nagyra értékelni azt a tudást, találékonyságot és szervezőmunkát, amelynek eredményeképpen „rézágyúk” létrejöttek. A „székely ágyúmester” és az általa inspirált szakemberek olyan műszaki háttérrel hozták létre a lövegeket, ami messze nem érte el a kor technológiai színvonalát. Éppen abban rejlik zsenialitásuk, hogy a szűkös lehetőségeket maximálisan kiaknázva, a körülmények ellenére is elegendő, és jól használható fegyvert tudtak adni a forradalom tüzérségének.
34
A hagyomány szerint. Eltérő források eltérő időpontokat adnak meg.
129
3.3.1. A BODVAJI VASMŰ Gábor Áron első ágyúit Bodvajban öntötte. Ez nem véletlen: bodvaji vasmű egy igen modern, jó fölszerelt üzem volt. Régóta ismert volt a vastartalmú ásványok gyakori előfordulása Erdővidéken. Az Európa-szerte fellendülő kereslet hatására a 19. század első felében három vasművet létesítettek, egymáshoz viszonylag közel: Magyarhermányban, Erdőfülében és Lövétén. A következő évtizedekben a Székelyföld vas használati tárgyainak túlnyomó részét ez a három vasmű állította elő, melyeket ezért székely kohóknak neveztek. A Magyarhermány környéki jó minőségű vasérc kiaknázására a Bodvaj havas közelében működtetett bányát és vasművet Zakariás Antal, a balánbányai rézművek bérlője. A bodvaji vasmű 1831-ben kezdte meg működését, Zakariás 1843-tól bérelte. [76; 63. o.] [77; 10-11. o.] A kohóból csapolt jó minőségű nyersvas nagyobb részét öntészeti célokra használták. Vashámor is működött itt, ahol az öntészeti célra fel nem használt nyersvas széntartalmának csökkentésével kovácsolható vasat (a mai besorolás szerint: szerkezeti- vagy szerszámacélt), majd abból félkésztermékeket és mezőgazdasági szerszámokat készítettek. Csak a század végén építettek külön öntödét, ahol a megszilárdult nyersvasat újraolvasztották az öntéshez. A szabadságharc idején a kohóból csapolt nyersvasat azonnal, még folyékony állapotában kellett felhasználni, ezért az öntés a kohó mellé települt. [77; 13-14. o.] Az egyszerűbb öntvényekhez talajformát használtak. Ez az öntési módszer a csak egyik oldalán alakos öntvények elkészítéséhez volt alkalmazható, mert a mintát a homokkal kidöngölt talajba nyomták, majd kiemelték, és az így kialakított mélyedést töltötték fel a folyékony
fémmel.
Bonyolultabb
öntvények
szekrényformázással
készültek.35
Formázóanyagként a Kisbaconból szállított homokot használták.36 [77; 14. o.] A kohó a kor mércéjével mérve modern üzem volt, megfelelő kapacitással, a vas előállításában, öntésében és feldolgozásában gyakorlott munkásokkal. Valójában két dolog hiányzott ahhoz, hogy ágyút tudjanak önteni: a szaktudás, aminek birtokában méretezni tudnak egy ágyúcsövet, és az idő, ami alatt ehhez az új termékhez az öntőmester és a szakmunkások kidolgozzák a technológiát, és megteremtik a feltételeket. Ezek közül a megteremtendő feltételek közül a legfontosabb egy olyan, 3-4 méter mély öntőgödör lett
35
Ezt a módszert úgy a legegyszerűbb elképzelni, mintha két talajformát készítenénk: az egyikbe nyomjuk a minta egyik felét, a másikba a másikat. Azért, hogy a két fél forma mozgatható legyen, azokat most nem a talajba, hanem két erős keretbe – formaszekrénybe – döngölt száraz, agyagos homokból készítjük el. Ha a két formafelet jól illesztjük össze, a kialakuló üreg éppen a minta mása lesz. 36 Remport - Lengyelné 14.
130
volna, ami egyik oldalán megnyitható, és így lehetővé teszi az ágyúforma behelyezését, az ágyú függőleges öntését, majd annak kiemelését. A bodvaji üzemet a kortársak is ágyúöntésre alkalmasnak gondolták, olyannyira, hogy a szóbeszéd hatására, miszerint a szászok Magyarhermányban ágyúkat öntenek, Berde Mózes kormánybiztos Daniel Gábor birtokost – valószínűleg 1848. október végén – száz nemzetőrrel kiküldte a bányatelepre. Daniel nem talált ágyúöntésre utaló jeleket. 37 Turóczi visszaemlékezéseiben [78] azt írja, mikor november 4-én38 kirendelték ide, kifejezetten Gábor Áron segítségéül, őt már az ágyúformával (ez véleményem szerint a minta lehetett, az akkori szóhasználat nem egységes a megnevezésekben) dolgozva találta. Jellemző a Turóczi tenni akarására, hogy – mivel a bodvaji munkát nem látta ígéretesnek – hazament Kézdivásárhelyre és öntött egy kétfontos bronzágyút. Az öntés személyi feltételeinek tisztázása okán ide tartozik az a vita, amelyet Bodor Ferencnek, Zakariás bányatisztjének visszaemlékezése váltott ki. Ő azt állította, a bodvaji három hatfontos löveget és hozzá az ágyúgolyókat ő öntötte, Gábor Áron jelenlétében. Turóczi szerint viszont az ágyúkat a Gábor Áron készítette minta alapján az ott lévő német kohó-és bányamester öntötte. Mi – az utókor – Gábor Áront tartjuk ágyúöntőnek. Ki öntött itt ágyút? Hogyan állt össze hát az a szaktudás, ismerethalmaz, ami lehetővé tette az öntést? Egy öntött munkadarab elkészítése, ahogy ma, úgy a Szabadságharc idején méginkább, komoly csapatmunka eredménye. Nyilván Gábor Áron adta az ágyú formáját és méreteit, sőt, a mintakészítés fáradságos és igen nagy precizitást igénylő munkáját is elvégezte. Mivel folytatott ilyen irányú tanulmányokat, a többiekkel ellentétben legalább elméletben ismerhette az ágyúöntés szokásos módjait.39 Bár a későbbiekben nem esik szó róla sehol, de fontosnak tartom a Turóczi által említett német kohó- és öntőmester tevékenységét. Ő a kohó ismeretével, és az öntészet terén szerzett gyakorlati tapasztalataival lehetővé tette, hogy ha nem is tökéletes, de a célnak még éppen megfelelő öntöttvas kerüljön az öntőformába. Nyilván birtokában volt mindazon fogásoknak, amik általában, és különösen ott, Bodvajon lehetővé tették a sikeres öntést. Végül valóban szerepe lehetett Bodornak, aki valószínűleg rendelkezett azokkal az elméleti fémtani ismeretekkel, amik egy ennyire szokatlan munkadarab esetén legalább némi támpontot adtak. Pozíciója okán lehetősége volt szervezni, segíteni a szükséges műveleteket. Ne feledjük el, már a nyersvas olvasztása, a kohó 37
Visszaemlékezése szerint a gyárfelügyelővel való tárgyalása után – aki elmondta, tud ágyút önteni, de csak rossz minőségben – rendelt négyet. 38 Uo. Turóczi október negyedikét ír, de mivel egyértelműen október 15. utánra teszi az eseményt, inkább november negyedike lehetett. 39 Ilyen jellegű tanulmányairól Jakab Elek ír, de ezt egykorú kútfővel megerősíteni nem tudjuk.
131
felfűtése is óriási, jobbára kézi erővel végzett munka volt. (A fújtató a kivétel, azt vízikerék működtette) Ha három hatfontos ágyúval számolunk, a különféle veszteségekkel együtt mondhatjuk, hogy legalább három tonna nyersvas kellett az öntéshez. Ehhez nagyjából 12-15 tonna vasércet, legalább 18 m³ faszenet és salakképzőnek néhány száz kilogramm mészkövet kellett a kohóba adagolni. 40
3.3.2. A VASÁGYÚK ÖNTÉSE Gábor Áron jól ismerte a bodvaji kohót, sőt, már híres fogadalma előtt járt itt, és, ahogy az előzőekben láttuk, valamikor október legvégén, november elején előkészült az ágyúöntésre. Gábor Áron november 12-én, többedmagával ismét Bodvajba ment. A csapatban volt mások mellett Bene József hadnagy, Kiss János harangöntő és Monoki Antal tizedes, a huszárezred kerékgyártó műhelyéből.41 [76; 67. o.] A csapat összetétele árulkodó: maga Gábor Áron tudott öntőmintát csinálni, a harangöntő jól ismerte a harangokéhoz hasonló technikát kívánó öntőforma elkészítésének fogásait, vas olvasztását és öntését értő szakember pedig – mint azt korábban bemutattam - volt Bodvajban. A kerékgyártó mester jelenléte azt sugallja, hogy a csöveket a helyszínen kívánták fölszerelni, tehát lövegtalppal és a lövegmozdonnyal ellátni. Késő este értek Bodvajba, a munkát másnap kezdték a szükséges eszközök összegyűjtésével. A minta elkészítéséhez megkapták Nagy Ábrahám malomépítő mester nagyméretű esztergapadját, a többi hiányzó dolgot Magyarhermány népe adta össze. Az elsőként elkészült ágyút rögtön kipróbálták.42 Bene hadnagy lőport hozatott, és az ágyú állta a próbalövéseket. Ezután elkészítették még két hatfontos ágyú öntőformáját, és hamarosan sikeres öntést ünnepelhettek.43 Az ágyúk készítéséhez teljesen új technológiát kellett kidolgozni: nem volt lehetőség függőlegesen önteni azokat (nem volt elég mély öntőgödör) és nem volt ágyúfúró, amivel a
40
[77; 14. o.] adatai alapján. Máthé [76; 67. o.] Ezt egykorú forrással megerősíteni nem tudjuk. 42 Máthé [76; 34. o.] szerint ez háromfontos volt. Bodola két hatfontos ágyúról tud, míg Turóczi háromról. Könnyen elképzelhető, hogy már a legelső ágyú is hatfontos volt. 43 Máthé [76; 67. o.] szerint november 19-én történt a sikeres öntés, de ezt Demeter Lajos korainak tartja: 19-én még nem lehettek kész a csövek, egyrészt az alkalmazott öntési technológia ennél több időt vett igénybe, másrészt mert Heydte november 25-i erdővidéki betörése okán menekítik be őket Sepsiszentgyörgyre úgy, hogy nem is tudták még felszerelni őket, csak utána, Sepsiszentgyörgyön (lásd a Székely Nemzeti Múzeumban található vonatkozó 1848-as nyugták). Ismételten köszönöm Demeter Lajos Acta Siculicában megjelent cikkemhez adott észrevételét. 41
132
csövet kifúrhatták volna. Az öntvény anyagául öntöttvas állt rendelkezésre, az ideális ágyúbronz helyett. Az ágyúkat tehát a szokásostól eltérően vízszintes helyzetben, vasból és furattal kellett önteni. A három eltérés közül egy is komoly feladat elé állítaná a technológust, így együtt azt jelentette, hogy az öntvény külső méretét növelni kellett a gyengébb alapanyag44 miatt, az öntőforma alakját módosítani a csőfuratot képző mag okán, illetve egyedi beömlőrendszert45 és tápfejet kellett tervezni a vízszintes öntéshelyzet következtében. Az öntőmintát eszterga segítségével kimunkálták, és a „két füle között”46 – tehát hosszában, függőleges síkban – kettéfűrészelték. A két fél csőről „agyaggal töltött ládákban” – nedves agyagpépet tartalmazó formaszekrényekben – vették az öntőformát. Ez a technológia sajátos keveréke volt az előzőekben leírt sárformára alapuló korszerűsített,
a
mintát
kímélő
eljárásnak
és
a
formázóhomokot
használó
szekrényformázásnak. A formázóanyag nedves agyag47 („sár”) volt, de a minta kialakítása a modernebb szekrényformázáshoz idomult. A szekrényformázás miatt kellett a mintát hosszában kettévágni. Ezzel lehetővé vált, hogy a homokforma készítéséhez hasonló módon, egy sík lapon (a formázóasztalon) készítsék el az öntőformát, méghozzá úgy, hogy a félbevágott öntőminta egyik felét vágásfelülettel lefelé az asztalra tették, köré helyezték a keret alakú formázószekrényt, és azt feltöltötték agyaggal, valószínűleg több lépésben, az agyagot folyamatosan szárítva. Ezután az egészet fölfordították, és a fél mintára (amelynek most a vágásfelülete volt felül) ráillesztették a másik felét. A formázószekrényre is rátették a párját, és megismételték az előbbi műveletet, a nedves agyaggal való feltöltést, elkészítvén közben a beömlő- és légzőnyílásokat is. A vízszintes öntési helyzet kompenzálására bizonyára több, nagyobb méretű tápfejet és légzőt alakítottak ki a forma felső részében. [80; 11. o.] A formát teljes száradása, óvatos kiégetése után ismét kettéválasztották, és kiemelték a mintafeleket. Az öntőforma újraegyesítése után létrejött az ágyú külső alakját kiadó formaüreg. A csőfurat elkészítése érdekében visszatértek az ősi módszerhez: „agyaggal vastagon bevont tölgyfa hengert” (magot) helyeztek a formába, hogy az a furatot megadja. A mag csőszáj felőli befogására az összeszerelt formát kifúrták, és ebbe a furatba szorították az agyagos tölgyfahengert, amit a csőfarnál háromágú vas magtámasz tartott. [76; 67. o.] Ez a támasz az öntvényben benne maradt – erről voltak felismerhetőek a Gábor Áron-féle 44
Az öntöttvas nagy széntartalmú, igen kemény és rideg anyag, nincs meg benne az ágyúbronz szívóssága. A folyékony fémet a formaüregbe vezető csatornák. 46 Idézetek: Bodola [79; 136. o.] 47 Bodola [79; 136. o.]: „A két fél ágyut agyaggal tömött ládákban lemintáztuk s mikor a minták jól kiszáradtak…” Máthé [76; 67. o.] „Három napba került, amíg a csőformák elkészültek.” A formázásnak csak akkor ilyen magas időigénye, ha lassan szárítható sárformáról beszélünk. 45
133
bronzágyúk. A vaságyúk esetén ez a kovácsoltvasból készített, filigrán alkatrész az ágyú anyagába beolvadt, és éppen ez az oka annak a jelenségnek, amit Turóczi Mózes egyértelműen mint a főlyuk ferdeségét írt le, és ami az első ágyúk egyikének tönkremenetelét („kitört az oldala”) okozta. Ha ugyanis a csőfarnál lévő magtámasz meggyengült, a folyékony fém felhajtóereje a magot elmozdíthatta. Becslésem szerint a magra jó hetven kilónyi emelőerő hatott 48, ami a mag elmozdulását, de akár elhajlását is okozhatta. A mag elkészítése rendkívüli gondosságot kívánt, így azt általában a leggyakorlottabb öntőmunkásra bízták. Az „agyaggal vastagon bevont tölgyfa henger” valójában egy tölgyfa rúd lehetett, amit szalmakötéllel körbetekertek, és erre vitték fel az agyagot. Ez a szerkezet egyrészt azt a célt szolgálta, hogy a tölgyfán az agyag meg ne csússzon, másrészt öntéskor a kiégő kötél által hagyott üregek kivezették a magból a felszabaduló nedvességet. Ez nagyon fontos volt, hiszen az öntőforma tökéletesen száraz nem lehet, azt a levegő nedvességtartalma a leggondosabb szárítás után is visszanedvesíti. Míg a formából a külső fala felé távozni tudott a felszabaduló (igen kis mennyiségű) gőz, addig a magból csak a csőtorkolati befogása irányába, hiszen mindenhol máshol fém vette körül. Ez a szerkezet biztosíthatta a gőz elvezetését, viszont szükségszerűen gyengébb, könnyebben deformálódik, mint egy hasonló vastagságú tölgyfa henger. Ha ez a mag tehát a magtámasz meggyengülése folytán elmozdul vagy elhajlik, esetleg csupán saját gyengesége miatt - ívben a magtámasz és a torkolati befogás között - elhajlik, az elmozdulás vagy elhajlás irányába eső fal vékonyabb lesz, és lövéskor esetleg kitörik. Mivel Turóczi szerint Gábor Áron a ferdeség felmérése után képes volt pontosan tüzelni egy ilyen ágyúval, valószínűnek tartom, hogy a csőfurat („főlyuk”) nem volt ívelt, de a hossztengelye szöget zárt be az ágyú hossztengelyével – azaz a magtámasz öntéskor elengedett. Id. zágoni Bodola Lajos49 leírása alapján az ágyúcsövet vízszintes helyzetben, az oldalára fordítva kellett hogy öntsék. Az osztósík (a két formafelet elválasztó „metszés”) ugyanis az ágyú „két füle között” húzódott, szekrényformázás esetén pedig mind régen, mind a mai gyakorlatban az a megszokott eljárás, hogy az osztósík vízszintes, azaz van egy alsó-, és rátéve, hozzákapcsolva egy felső formaszekrény. Ez azt jelenti, hogy a bodvaji ágyúknak az alsó formaszekrényben alakult ki az egyik (mondjuk a jobb) oldala, míg a felsőben a másik (mondjuk a bal) oldala. Érdekes, hogy az osztósíkot a korabeli gyakorlatban is – az 48
Némiképp szabatosabban fogalmazva jó hétszáz N. A 95,7 mm átmérőjű, 16 kalibernyi, tehát 1531,2 mm hosszú henger térfogata kb. 11 dm³. Ilyen térfogatú öntöttvas tömege 80,3 kg, ha ebből levonjuk a hasonló méretű tölgyfa henger tömegét (7,15 kg) akkor 73,15 kg különbséget kapunk. Ez g = 9,81 m/s² mellett 717,6 N. 49 Önkéntes Gábor Áron tüzérségénél, 1849. február 1-től főhadnagy. Visszaemlékezései alapján 1895-ben megírta a székely ágyúk történetét.
134
előzőekben ismertetett továbbfejlesztett, a mintát megtartó agyagformás eljárás szerint – vízszintesen vezették át a mintán, úgy, hogy az mindkét csőcsapot felezte. A mai gyakorlat szintén így tesz, a hagyományőrző vagy dekorációs célokra – egyébként a korabeli eljárástól eltérően, vízszintes helyzetben öntött – ágyúk mintáját is „természetes helyzetükben” osztják meg, tehát az alsó formaszekrényben az alsó, míg a felső formafélben a felső felük szilárdul meg. Nem tudjuk, mi lehetett az oka az öntészeti gyakorlattól eltérő osztósík-vezetésnek: csak feltételezni lehet, hogy ez is az egyik azok közül az apró ötletek közül, amelyek Gábor Áronnak és munkatársainak találékonyságát dicsérik. Az ágyúcső öntéskor felfelé álló fele ugyanis szükségszerűen gyengébb lesz, egyrészt, mert a szennyeződéseket és a gázbuborékokat a folyékony fém nyomása a formaüreg felső részébe hajtja, másrészt, a nem megfelelően rögzített mag ugyane hatás következtében felfelé mozdul, azaz a „felső” fal vékonyabb lesz, és ráadásul kevésbé homogén, rosszabb minőségű is! (Ezért ideális a függőleges öntés, ahol a szilárd és gáznemű szennyeződések a tápfejbe felszállnak, illetve, a magra nem hat oldalirányú erő!) Tudjuk, hogy az ágyú elsütésekor a kezelő nem állhat a cső mögé: a gyúlyuktól hátrább, oldalt helyezkedik el. Talán nem túlságosan merész az a feltételezés, hogy a várhatóan gyengébb részt a cső ellentétes felére, a kezelővel átellenbe igyekeztek helyezni, hogy az ágyút elsütő tüzért az esetleges csőrobbanástól a leginkább megóvják. Az öntvény méretezésénél igyekeztek a rendszeresített ágyúk méreteit követni, de az ágyú külső nagyságát a kellő szilárdság elérése érdekében megnövelték. 50 Erre annál is inkább szükség lehetett, mert az ágyúk anyaga nem volt homogén. 51 Az inhomogenitás okozta – és esetleg a forma ráégése az öntvény felületére [80; 12. o.] –, hogy „Gábor Áron első ágyúinak külalakja nem volt csinosnak mondható” - ahogy azt Egyed Ákos igen finoman megfogalmazta. [81; 121. o.]
Az öntés után az ágyúcsöveket letisztították, a fentiek
értelmében nem is annyira kívülről, inkább hosszú nyelekbe ütött vésőkkel a cső furatát simítva. [79; 136. o.] A furat ilyetén kezelése azt mutatja, hogy semmilyen csőfúrójuk nem volt. Az ágyúcsöveket ezután föl kellett szerelni, legfőképpen ágyútalppal és a vontatást lehetővé tevő lövegmozdonnyal ellátni. A kész lövegekkel 27-én értek Sepsiszentgyörgyre, 50
„Az ágyu egyes méreteit az akkor használatban lévő Gribeauval rendszer utasításai szerint állítottuk össze (…) a teljesen felszerelt ágyú súlya legalább is kétolyan nagynak ütött ki, mint a megfelelő öblözetű osztrák ágyú.” [79; 136-137. o.] 51 „A két első ágyú tisztátalan, salakos masszából volt öntve, mely az olvasztáskor nem melegedett egyformán s öntéskor még voltak benne egészen fel nem olvadt részecskék.” (Uo., 136.)
135
[76; 67. o.] [81; 121. o.] ahol Kiss János harangöntő műhelyében végezték el az utolsó simításokat. Az egykorú források hiánya illetve részleges ellentmondásai miatt csak abban lehetünk biztosak, hogy másnap legalább az egyik ágyúval sikeres próbalövést hajtottak végre. A legfontosabb, hogy Gábor Áront az ágyúöntés folytatásával bízták meg. [81; 132. o.] 3.3.3. A „RÉZÁGYÚK” Tudjuk, hogy Gábor Áron első ágyúit vasból öntötte, a későbbiek viszont „rézből” készültek. A tiszta réz – lévén lágy, ráadásul nagyon rosszul önthető fém – ágyúanyagnak alkalmatlan. Természetesen Gábor Áron „réz”- ágyúi is bronzból voltak, ahogy a korszak tábori lövegei általában. Az osztrák hatfontos ágyú anyagául 10:1 arányú ötvözetet írtak elő, ez körülbelül 9 százalékos óntartalmat jelent. Ez az ötvözet megfelelően kemény, ugyanakkor szívós, azonban a megfelelő tulajdonságok eléréséhez mind az összetételt, mind az öntés technológiáját igen szigorúan kell követni, és a szennyezők arányát alacsonyan tartani. Erdővidék megszállása után Bodvajban nem lehetett folytatni az ágyúöntést. Kézenfekvő megoldásul kínálkozott Kiss János harangöntő műhelye. Gábor Áron itt négy darab háromfontos ágyút öntött, [79; 136. o.] felajánlott harangok anyagából, amihez rezet adtak, hogy csökkentsék az ötvözetben az ón arányát. Az öntés módszere a bodvajihoz hasonló volt, amint az is, hogy az alapanyag itt sem olvadt be tökéletesen, ezért – és a vízszintes öntési helyzet folytán a formába szorult levegő és szennyezők miatt – ezek az ágyúk is „ripacsosak és hólyagosak” lettek, és a vaságyúkhoz hasonlóan „ferde lőlyukkal” sikerültek. [78] (Ez utóbbi arra utal, hogy a magtámasz vagy annak rögzítése továbbra is gyenge volt.) A tökéletlen öntés miatt az ágyúk külméreteit itt is megnövelték. Turóczi Mózes rézöntő szaktudása és jól felszerelt műhelye alapot adott az ágyúöntés kézdivásárhelyi megkezdéséhez. Ahogy azt az előzőekben írtam, ő maga is öntött kísérletképpen egy ágyút, ami olyan jól sikerült, hogy később az osztrákok nem tudták összetörni. [78] Gábor Áron decemberben kezdett Kézdivásárhelyen tevékenykedni. A következő évben megkezdődött a harangok beszállítása. Komoly támogatás, hatvanezer forintos segély érkezett a kormánytól, [79; 137. o.] és a rézöntő műhely valódi hadiüzemmé vált. Nyolc részlege volt: ágyúöntő, esztergályos, lakatos, kovács, asztalos, kerekes, nyerges és szerszámkészítő. Ebben a gyárban teljes, felszerelt lövegeket tudtak előállítani.
136
Javítottak az öntési eljáráson. Már nem vízszintes helyzetben, hanem a formát körülbelül 30 fokban megdöntve készítették az ágyúcsöveket. Legfontosabb mégis, hogy Turóczinak „volt ideje, hogy semmi elhamarkodva ne történjék”. [79; 137. o.] Ami azonban az utalásokban felbukkanó Turóczi feltalálta ágyúfúrót illeti, Szabó Sámuel teljesen egyértelműen ugyanolyannak írja le a formakészítést, mint Gábor Áron előző műhelyeiben: maggal, eleve furattal öntve a csövet. Maga Turóczi is azt írja, kész „lőlyukkal” öntötték az ágyút, mert a fúrás túlságosan hosszadalmas volt. Valószínű, hogy a fúrót a kész ágyú üregének simítására használták. Itt figyelhetjük meg a háromszéki ágyúöntés legfejlettebb formáját. Az öntőmintát eszterga segítségével kimunkálták, és hosszában, függőleges síkban kettéfűrészelték. A két fél ágyúmintáról nedves agyagpéppel készítettek formát, teljesen úgy, ahogy azt a vaságyúk készítésénél leírtam. A fölfelé álló csőcsapra valószínűleg légzőt vezettek, abból a levegő másként nem távozhatott. A beömlő és a mellette lévő légző hasonló lehetett, és hasonlóképp a tápfejen állhatott, mint amit harangöntésnél ma is alkalmaznak. A formát parázs fölött kiszárították. A nagyobb sorozat okán a magot tartó furatot itt már egy, az ágyúminta torkolati részéből kiálló hengerrel képezhették ki, így nem kellett külön lépésben megfúrni a formát. A magot a torkolatnál ez a furat, a csőfarnál pedig egy háromágú vas magtámasz rögzítette. A magot a vaságyúk csőfuratot (főlyuk) kiadó magjához hasonlóan, tölgyfarúd gerincre tekert szalmakötél, majd az arra fölvitt agyag alkothatta. Itt már a ferde öntési helyzet is segítette abból a gőzök távozását. Ezzel a módszerrel egyszerre két ágyút tudtak önteni, naponta többször is. [78] A két ágyú egyidejű öntése és a folyamatos munka érdekében nyilván több készlet formázószekrény és öntőminta állt rendelkezésre. A formát összerakták, és körülbelül harminc fokos szögben az öntőgödörbe beásták. Ez a dőlés már elég lehetett ahhoz, hogy öntéskor az ágyú anyagából a szennyeződéseket és a gázbuborékokat a fém nyomása a tápfejbe szorítsa. Így már lett a formaüregnek egy olyan, legmagasabb pontja, ahonnan a légző ki tudta engedni a kiszoruló levegőt. Öntés után a formát kiásták, hűlés után a kész csőről eltávolították. A tápfejet levágták, az ágyúcsövet tisztították, a csőfuratot fúróval simították, a gyúlyukat kifúrták. A kész ágyút felszerelték, tehát ellátták ágyútalppal és a különféle lövegfelszerelési cikkekkel. Kézdivásárhelyen Turóczi első ágyúját nem számítva legalább 63 ágyút öntöttek.52 Mivel az öntés január közepétől június közepéig folyt (utána Turóczi és a munkások Csíkszeredába mentek, nyilván az ottani gyártást előkészítendő) látszik, hogy a teljes, napi 4-
52
Bodola szerint 63, [79; 136. o.] Turóczi visszaemlékezésében 64-ről ír. [78]
137
6 ágyús kapacitást soha nem érték el. Ez arra utal, hogy nem az öntőműhely volt az ágyúgyár „szűk keresztmetszete”, inkább a nyersanyagellátás, és talán a lövegek felszerelése korlátozta a termelést. Ezzel együtt ilyen számú löveg előállítása az adott viszonyok között rendkívüli teljesítmény, amit Gábor Áron óriási szervezőmunkája tett lehetővé. 3.3.4. GÁBOR ÁRON TEVÉKENYSÉGÉNEK ÉRTÉKELÉSE A körülzárt Háromszék forradalmi érzelmű népének égetően szüksége volt tüzérségre, ágyúkra. Nem volt meg a lehetősége, hogy a magyar kormánytól segítséget kapjanak, a fegyveres önvédelemhez az ágyúkat maguknak kellett előteremteniük, a tüzérséget helyben kellett kiképezniük. Mindkét feladatban vezető szerepet vállalt Gábor Áron. Háromszéken (illetve a szomszédos, udvarhelyszéki Bodvajban) 1848. novembere és 1849. júniusa között összesen több mint hetven53 ágyút öntöttek. A Kézdivásárhelyen 1849ben elkészült lövegek a harctéri követelményeknek is megfelelő, a csatatéren alkalmazható fegyverek voltak. A szám összemérhető a térségben jelenlévő szembenálló erők erejével: az egyesült osztrák–orosz haderő 1849. júniusában 120 ágyú fölött rendelkezett. [81; 198. o.] Az, hogy megfelelő minőségű és elegendő löveget voltak képesek legyártani, óriási eredmény volt, mert az ágyúgyárat a semmiből teremtették. Hogy ez egyáltalán lehetséges legyen, kidolgoztak egy olyan technológiát, amely nagyrészt az ágyúöntés a korszakban már nem alkalmazott, ősi módján alapult. A modern hadiüzemek által előállított ágyúk persze könnyebbek és megbízhatóbbak voltak, Gábor Áron lövegei hajlamosabbak voltak repedésre. 54 Ennek oka részben a múltba visszatekintő technológia volt, részben azok a kompromisszumok (függőleges helyett ferde helyzetű öntés, bizonytalan minőségű alapanyagok) amelyeket meg kellett hozni a gyártás érdekében. Kompromisszumokat írok, de ezek valójában zseniális ötletek, újítások voltak, amik kidolgozása és alkalmazása lehetővé tette az adott körülmények között a lövegek létrehozását, Háromszék tüzérségének megteremtését.
53
[82, 332. o.] szerint 71. Bodola 70-et ad meg. Ha elfogadjuk, hogy három készült Bodvajon, egy kétfontosat öntött kísérletképpen Turóczi, négy háromfontost csináltak Sepsiszentgyörgyön, és 63 vagy 64 darabot öntöttek Kézdivásárhelyen (ld. előző lábjegyzet), akkor 71 vagy 72 az eredmény. 54 Gyalókay a sepsiszentgyörgyi ütközetben mesemmisült négy ágyúról írja: „vajjon az osztrák tüzérség rontottae valóban el őket, avagy pedig – a Gábor Áron-féle ágyúk rossz tulajdonsága szerint – elhasadtak a hosszantartó tűzharcban”. [83;107. o.] Kinizsi szerint egy, [84; 86. o.] Bíró szerint három ágyú hasadt meg a vöröstoronyi csatában, [85;11. o.] Gyalókai szerint pedig négy, [83;10–11. o.] míg Nyepokojcsickijszerint három a segesvári ütközetben. [86; 116. o.]
138
3.4. A VILÁGHÁBORÚK Az Osztrák-Magyar Monarchia illetve a Magyar Királyság tüzérsége mindkét világháborút elégtelen tüzérségi eszköztárral kezdte meg. Ennek okai azonban különbözőek voltak: míg a Monarchiának meg lett volna az ipari kapacitása és a technológiája korszerű lövegek gyártására, addig a Magyar Királyság mindkettőben hiányt szenvedett, nem is beszélve a fegyverkezéshez szükséges anyagi erőforrásokról.
3.4.1. ELSŐ VILÁGHÁBORÚ: UTOLSÓ BRONZ CSÖVEK, GYORS FEJLESZTÉSEK Ahogy azt az előzőekben bemutattam, az Osztrák-Magyar Monarchia tüzérsége a kor kívánalmainak már teljes mértékben nem tudó bronz csövekkel szerelt, kifejezetten korszerűtlen tüzérségi eszközökkel lépett az első világháborúba. Az 1914 előtt rendszeresített tábori és hegyi lövegek [9; 106. o.] Megnevezés Tábori ágyúk
Lövegtalp
Lövegpajzs
Csőanyag
1875 M 8 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1875 M 9 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1875/96 M 9 cm-es tábori ágyú
merev
nincs
bronz
1905 M 8 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
bronz
1905/8 M 8 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
bronz
Tábori tarackok 1899 M 10 cm-es tábori tarack
merev
nincs
bronz
1899 M 15 cm-es nehéz tarack
merev
nincs
bronz
1875 M 7 cm-es hegyi ágyú
merev
nincs
bronz
1899 M 7 cm-es hegyi ágyú
merev
nincs
bronz
1908 M 7 cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
1909 M 7cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
merev
nincs
bronz
merev
nincs
bronz
csőhátrasiklásos
nincs
bronz
Hegyi ágyúk
1899 M 10 cm-es hegyi ágyú Hegyi tarackok 1899 M 10 cm-es hegyi tarack 1910 M 10 cm-es hegyi tarack
139
Ez az elmaradás már 1914-ben nyilvánvalóvá vált, amikor a viszonylag korszerűen felszerelt orosz tüzérséggel kerültek szembe. Az orosz tábori tüzérség eszközparkjának gerincét az 1902 M 76 mm-es gyorstüzelő ágyú jelentette, amelynél már a tömeggyártás igényeit figyelembe véve egy alacsony ötvözőanyag-tartalmú monoblokk csövet alkalmaztak, ami ennek ellenére kitűnően ellátta feladatát. A cári hadsereg az 1910-es mozgósítási tervnek megfelelően az alábbi lövegekkel rendelkezett: [87; 257. o.] A cári hadsereg mozgósítási tervében szereplő lövegek Típus
Ütegek száma
Lövegek
Lövegek
száma
száma
ütegenként 76 mm-es gyorstüzelő ágyú
685
8
5480
72
6
432
1 4
8
362
7
6
42
5
4
20
1 3
6
512
152 mm-es nehéz tábori tarack
41
4
164
107 mm-es nehéz tábori ágyú
19
4
76
76 mm-es gyorstüzelő ágyú a lovagló tüzérségnek 76 mm-es gyorstüzelő hegyi ágyú
45
76 mm-es gyorstüzelő ágyú a lovagló hegyi tüzérségnek 76 mm-es gyorstüzelő ágyú az Amúron túli határőrség lovagló hegyi tüzérségének 122 mm-es könnyű tábori tarack
85
Összesen
959
7088
A táblázatban szereplő lövegeken kívül még partvédő- és erődlövegeik is nagy számban voltak, illetve a tartalékban tartott elavult löveganyag. A fenti számok fényében csoda, hogy 1914-ben az olyan erődök, mint Przemysl ellen tudtak állni az orosz támadásnak. Ennek az volt az oka, hogy az oroszok a váratlanul gyors előrenyomulásuk miatt egyszerűen nem tudtak elegendő nehézlöveget magukkal vinni.
140
Ami a fenti táblázatból kitűnik, az a tarackok alacsony aránya. Ez a lövegtípus a háború előrehaladtával, a fedezékek rombolásában, a fedett gyalogság pusztításában vált rendkívül fontossá. Az osztrák-magyar tüzérség is hasonlóan alacsony arányban alkalmazta a tarackokat a háború elején. A teljes lövegállomány 15%-a volt csak tábori tarack, ez 420 darabot jelentett, míg az 1734 tábori ágyú a löveganyag 63%-át tette ki. Lövegtípusok megoszlása a Monarchia tüzérségében 1914-ben [29; 116. o.] Lövegtípus
Lövegek száma (db)
Lövegek aránya a teljes állományhoz képest (%)
Tábori tarack
420
15
Tábori ágyú
1734
63
Hegyi löveg
296
11
Közepes tábori löveg
112
4
Közepes ostromlöveg
108
4
72
3
Nehéz ostromlöveg Össz:2742
1915-től aztán megjelentek az új, modern lövegek az osztrák-magyar arzenálban. Növelték a tarackok arányát. A háború alatt legnagyobb számban az 1914 M 10 cm-es könnyűtarackot gyártották. A lövegcsőből 6458 darab, míg hozzá való lövegtalpból 4077 darab készült. [29; 118. o.] 1915-től. Az olyan frissen alapított gyárak termelése, mint a Győri Magyar Ágyúgyár, meredeken felfutott. A Monarchia hadiüzemei több mint 15500 lövegcsövet és 10300 lövegtalpat [29; 114-115. o.] gyártottak a háború alatt. Nem lehet azonban megjósolni, hogyan alakult volna a háború, ha a kritikus első háborús év a tüzérség eszközrendszerének újrateremtése miatt nem követel akkora anyagi áldozatot az amúgy sem túlságosan tőkeerős Monarchiától. Ahogy azt Cziegler Gusztáv írta: „1918-ban a tüzérségi anyag korszerű volt mind minőség, mind mennyiség tekintetében, mert kifejlesztésében és szükségleteinek beszerzésében az illetékeseket nem hátráltatták a monarchia népképviseletei. A piavei támadásnál 28 m-re, a súlyarcvonalban 16 m-re jutott egy löveg. Ha 1914-ben ilyen tüzérségi felszerelésünk lett volna, ki tudja hol lennénk ma?” Az osztrák-magyar tüzérség a nagy háborút kifejezetten korszerűtlen eszközparkkal kezdte, ami a háború hatására világszínvonalúvá vált. Érdemes megfigyelni az alábbi
141
táblázatban az új rendszeresítésű lövegeket, a kifejezetten modern, 10,4 cm-es ágyút és 10-15 cm-es tarckokat, az új fegyverzetet, az orosz arzenál méltó ellenfelét. Az 1914 után rendszeresített tábori és hegyi lövegek [9; 146-148. o.] Löveg-
Megnevezés
Lövegtalp
1915 M 10,4 cm-es tábori ágyú
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
Tábori tarackok 1914 M 10 cm-es tábori tarack
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
1914 M 15 cm-es tábori tarack
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
1915 M 7,5 cm-es hegyi ágyú
csőhátrasiklásos
van
kétfalú acél
Hegyi tarackok 1916 M 10 cm-es hegyi tarack
csőhátrasiklásos
van
egyfalú acél
Tábori ágyúk
Hegyi ágyúk
pajzs
Csőanyag
Itt egy olyan esetet látunk, amikor egy korszerűtlen eszközpark a háború hatására a világ élvonalába kerül.
3.4.2. A MÁSODIK VILÁGHÁBORÚ: FEJLESZTÉS A SEMMIBŐL A trianoni békeszerződés egy löveganyagát és fegyvergyártási kapacitását elvesztett országot talált. A megszálló román csapatok jóvátétel címén elszállították a fegyvergyártásra alkalmas gépeket és berendezéseket, így a győri ágyúgyár teljes gépparkját is. A békediktátum 129 lövegben maximalizálta a rendszerben tartható lövegek számát, és nem engedélyezte a 105 mm felettiek alkalmazását. A szerződés aláírása előtt sikerült Németországtól 50 löveget vásárolni. Az újonnan felállított diósgyőri lövegüzem képessé vált a megszűnt győri pótlására. A magyar hadiipar 1927-ig szoros ellenőrzés alatt állt, a Szövetségközi Katonai Ellenőrző Bizottság minden hadiüzembe és katonai objektumba beléphetett és ott ellenőrzést tarthatott. Ezzel a jogával rendszeresen élt is, ennek ellenére a diósgyőri lövegüzem ez alatt az időszak alatt közel 280 (!) löveget gyártott. [29; 155. o.] Ezek az eszközök az első világháború alatt használt típusok voltak, de még nem számítottak elavultnak.
142
A Honvédség löveganyaga 1928-ban [29; 155-156. o.] Lövegtípus
A diósgyőri
Összesen
lövegüzemben gyártva 1915 M 7,5 cm-es hegyiágyú
34
70
125
183
1914 M 10 cm-es tábori tarack
70
129
1914 M 15 cm-es tábori tarack
23
49
1908 M 8 cm-es légvédelmi ágyú
24
36
1915 M 10,4 cm-es ágyú
0
2
1915 M 15 cm-es gépvontatású tarack
0
4
1911 M és 1911/16 M 30,5 cm-es nehézmozsár
0
5
276
478
1905/08 M és 1918 M 8 cm-es tábori ágyú
Összesen
A fenti táblázatból látszik, hogy a magyar királyi Honvédtüzérség 1928-as löveganyagának nagyobb részét a diósgyőri MÁVAG lövegüzem szállította 1920 és 1927 között. Ez azért is óriási teljesítmény, mert a tevékenység nagy részét titokban, fedve kellett elvégezni. A Szövetségközi Katonai Ellenőrző Bizottság sem az átadott dokumentációk alapján, sem az ellenőrzések során nem tudta felfedni a jelentős darabszám-túllépést és a tiltott 15 cm-es lövegek gyártását. Nyilvánvaló volt azonban, hogy ezzel a löveganyaggal nem lehet hosszan megfelelni az egyre fejlődő haditechnika állította kihívásoknak. 1930-ban felállították a Magyar Királyi Haditechnikai Intézetet, kifejezetten a fegyverzet és a hadfelszerelés modernizálására. Mivel a fegyverimport továbbra is korlátozott (és könnyen ellenőrizhető) volt, modern lövegek hazai gyártására törekedtek. Ennek érdekében a MÁVAG a svéd Bofors cégtől megvásárolta két modern tábori löveg és egy légvédelmi ágyú gyártási jogát. 1931 M 10,5 cm-es közepes ágyú, 1931 M 15 cm-es gépvontatású közepes tarack és 1929 M 8 cm-es légvédelmi ágyú néven rendszeresítették a liszensz alapján gyártott lövegeket. Vásároltak, illetve liszenszben gyártottak olasz 21 cm-es nehéz tarackokat. A HTI és a MÁVAG együttműködésében modernizálták a meglévő löveganyagot és új fejlesztésekbe kezdtek. A harmincas években a tábori tüzérség részére tovább gyártották az 1915 M 7,5 cm-es hegyiágyút, illetve annak 1931-ben és 1935-ben rendszeresített lovassági, fogatolt változatait. A löveghiány miatt a háború végéig nagy mennyiségben használták az elavult 1905/08 M 8 cm-es tábori ágyút is. 143
Ebben az időben égető problémaként jelentkezett a könnyűtarackokkal való ellátás kérdése. Jobb híján még a ’30-as években is tovább gyártották az 1914 M 10 cm-es tarackot. Németországból vásároltak tarackokat, melyeket 1937 M 10,5 cm-es „Göring” könnyű tarack néven rendszeresítettek, fogatolt és gépvontatású változatban is. A németek nem kívánták eladni a „Göring” tarack gyártási jogát, a felajánlott svéd tarack nem bizonyult megfelelőnek, az 1914 M 10 cm-es pedig reménytelenül elavult volt. Későn, csak 1941-ben rendszeresítették az új, magyar fejlesztésű 1940 M 10,5 cm-es könnyű tarackot. Közepes tarackként gyártották a kifejezetten modern, de elégtelen mennyiségben rendelkezésre álló svéd eredetű 1931 M 15 cm-es gépvontatású közepes tarackot. Az 1914 M 15 cm-es tábori tarackot modernizálták, és 1914/35 M és 1914/39 M közepes fogatolt tarackként rendszeresítették. Nehézlövegként az olasz eredetű 1939 M (eredeti olasz) és 1940 M (módosított, magyar gyártású) 21 cm-es gépvontatású nehéztarackot rendszeresítették a meglévő 30,5 cmes mozsarak illetve a svéd eredetű 1931 M 10,5 cm-es gépvontatású ágyú mellé. 1939 októberében Diósgyőrben havi 21 közepes-és nehéztarack vagy 30 könnyűlöveg csövét voltak képesek előállítani. Ez a kapacitás olyannyira nem volt elégséges, hogy már 1940-re 50%-os emelését tervezték. [29; 167. o.] A diósgyőri lövegüzem (MÁVAG-D) éves termelésének csúcsát 1943-ra érte el, 1260 db legyártott löveggel. Ugyanekkor az üzem 2160 db-os összmegrendeléssel rendelkezett a HM részéről, aminek a teljesítése a jól megszervezett és széleskörű vállalatközi kooperációk ellenére is lehetetlen volt. [13; 4-6. o.] A magyar hadiipar az erőltetett és valóban nagyarányú fejlesztések ellenére sem volt képes a Honvédtüzérséget megfelelő mennyiségű korszerű löveggel ellátni. A vásárlások a háború előtt az ország politikai elszigeteltsége miatt igen kis volumenben valósulhattak meg. A háború alatt a zsákmányolt állomány illetve német zsákmányanyagból biztosított löveganyag elégtelen mennyiségű és jobbára elavult volt. A második világháborúban a magyar tüzérség az ipar erőfeszítéseinek dacára is kevés és gyakran korszerűtlen löveggel volt kénytelen megvívni harcait.
3.4.3. A MÁSODIK VILÁGHÁBORÚT KÖVETŐ IDŐSZAK A világégés lezárulta után a hagyományos tüzérség eszközeinek fejlődése átmenetileg megtorpant. Ennek legfőbb oka a háború alatt felhalmozott készletek és az óriási kiépített 144
gyártókapacitás hatása volt. A háború utolsó éveire kifejlesztett eszközök rendkívül korszerűek voltak, és nagy számban rendelkezésre álltak, de megvoltak a gyártásukhoz szükséges eszközök is. Nyilván egyetlen józanul gondolkodó hadvezetés sem gondolt fejlesztésekre, generációváltásra ilyen környezetben. Ami még inkább háttérbe szorította a hagyományos fegyverzet, közte a tüzérségi eszközök fejlesztését, az éppen a kialakuló hidegháború, a tömegpusztító, azon belül is a nukleáris fegyverek okozta fenyegetés volt. A stratégák már megatonnákban gondolkoztak, és nagyon sokáig uralkodott az a szemlélet, ami szerint stratégiai célokat a jövőben kizárólag atomfegyver bevetésével lehet elérni. Szomorú, de éppen ebben az időszakban került a Magyar Honvédség, majd a Magyar Néphadsereg tüzérségi eszközrendszere a világ élvonalába. Nem a vitathatatlanul rendelkezésre álló szellemi kapacitás kihasználásával, hanem egyszerűen a szovjet fegyverzet átvételével jutottak erre a szintre. A diósgyőri MÁVAG lövegüzemben a termelés 1944 folyamán megszűnt. 1944 tavaszán a megszálló német csapatok az értékesebb gépeket elszállították, szeptemberben pedig rendkívül erős amerikai bombatámadás érte a gyárat. November végén a gyár működése megszűnt, megmaradt gépeit Solymárra szállították. A gyár felrobbantásától a németek eltekintettek, olyan súlyos károkat okozott a szeptemberi légitámadás. 1949-ben indult újra a löveggyártás, Diósgyőrben. A HM 1948-as átiratában évi 170 darabos termelést várt el, és előírta egy új üzem telepítését kifejezetten a löveggyártás céljára. A HM 1949-ben az üzemmel szembeni elvárását az 1951-52-es évekre nézve 898 (!) db-ra emelte. A diósgyőri lövegüzem 1949-től megkezdte a szovjet típusok előállítását. Ekkor még nem állt rendelkezésre a gyártáshoz szükséges dokumentáció, így a HM kiutalt egy-egy példányt a szovjet 1942 M 76,2 mm-es páncéltörő ágyúból (amelyet tábori ágyúként is használtak) illetve a szovjet 1938 M 122 mm-es tarackból az üzem részére. Ezekről vették le a méreteket a gyártáshoz illetve ezek alapján keresték a megfelelő magyar alapanyagokat. [13; 13-14. o.] Az 1948-ban megkötött szovjet-magyar államközi szerződés értelmében az ágyúból Magyarország 72 darabot, míg a tarackból 36 db-ot kapott. Ez a mennyiség nyilvánvalóan elégtelen volt, ezért kellett a gyártást mielőbb beindítani. A két löveg később a Magyar Néphadsereg tábori tüzér ezredeinek alapvető fegyverévé vált. 1949-ben megindult a termelés a DIMÁVAG új gyáregységében. Ez év őszétől folyamatosan érkeztek a szovjet dokumentációk, és 1950-től szovjet tanácsadók is segítették a tömeggyártás beindulását. 1952-ben Diósgyőrben több típusból összesen 1080 löveg készült 145
el, [13; 23. o.] 1953-ban 1258. Az üzem exporttevékenységet indított Csehszlovákia, Bulgária és az NDK irányába. A haderő erőltetett fejlesztése a hazai gyártás mellett is erősen támaszkodott a szovjet szállításokra. Itt nem térek ki a páncéltörő- légvédelmi- és rohamlövegekre, amelyek átadásával illetve gyártásával az 1951-ben alakult Néphadsereg korszerű eszközparkra tett szert. 1953-tól elkezdődött a haderő mennyiségi visszafejlesztése. Rendkívül sok löveg került „Mozgósításra Zárolt” (MZ) készletbe. 1954-re a Nehézszerszámgépgyár (a vállalat neve 1952-től) kapacitásainak csak 45 %-át kötötte le a HM. A világháborút követő időszakban tehát a Magyar Néphadsereg ellátottsága tüzérségi eszközökkel mind mennyiség, mind minőség tekintetében jó volt. Az élenjáró szovjet technika átvétele biztosította, hogy az eszközök világszínvonalúak legyenek, a magyarországi gyártás beindítása pedig azt, hogy ebből mindig elegendő álljon a tüzérség rendelkezésére.
3.5. KÖVETKEZTETÉSEK A harmadik fejezetben bemutattam a magyar tüzérség eszközeit, elsősorban a lövegcsövekre koncentrálva. Összehasonlítottam a magyar és az európai eszközparkot. Magyarországra a tüzérség eszközei két irányból, Délről és Nyugatról áramlottak be. A kezdetekben – a 15. század elejéig - az olasz hatás volt az erősebb. Az ágyúgyártás nagyon korán, már 1360-as évektől megindult Dalmáciában, valószínűleg velencei hatásra. A német hatást erősítette, hogy gyakran német tűzmestereket alkalmaztak. Zsigmond uralkodása alatt, a 14-15. század fordulóján terjedt el az ágyúk alkalmazása. A kor szokása szerint a városok is tartottak ágyúkat, ágyúmestereket, de a korabeli utazó kifejezetten jól felszerelt várakat is említ. Mátyás alatt még megvoltak az előző kor kőgolyókat vető óriáságyúi, de a modernizálódó hadviselés egyre inkább a hosszabb csövű, vasgolyót vető, messzebbre tüzelő lövegeket részesítette előnyben. A lövegek fejlődése még mindig kettős hatás alatt állt. Mátyásnak egyaránt voltak német és olasz stílusú ágyúi, és „rendszerben tartotta” az örökölt vagy zsákmányolt lövegeket is. Ezen kívül – ahogy azt apja, János tette – gondosan és egyáltalán nem önzetlenül számon tartotta a városok lövegparkját. Ez volt az a kor, amikor a jelentős városok saját ágyúkat öntettek, nemegyszer a saját városi ágyúöntő műhelyben. Az
146
ágyú ebben az esetben nem csak az önvédelem eszköze, de a város gazdagságának, hatalmának jelképe is volt. Mátyásnak nagy hadserege és komoly tüzérsége volt. 1468-ban Csehország ellen 50 nehéz ágyút vitt, 1479-ben a törökök ellen olyan tüzérségi összpontosítást hajtott végre, amellyel elnyerte Európa figyelmét. 148 ágyúja és 24 seregbontója volt 80 tűzmesterrel és a szükséges legénységgel. Naszádjai is komoly fegyverzettel rendelkezetek, a 364 hajón 1354 ágyú volt. Bátran kijelenthetjük, hogy a tüzérségi eszközök tekintetében kifejezetten erős volt, mind a török mind a nyugati hadseregekkel összehasonlítva megállta a helyét. A mohácsi csatát illetve a Buda elvesztését követő években egy összefüggő védelmi vonal alakult ki Magyarország területén az oszmán haderő feltartóztatására. A magyar végvárak – nem utolsósorban az Ausztriából érkező utánpótlás hatására – az ágyúk német, nürnbergi fonton alapuló osztályozási rendszerét alkalmazták. Elmaradtak ugyan tüzérségi felszereltségük tekintetében a fejlett nyugat-európai erődítményektől, de erejük általában elégségesnek bizonyult az oszmán előretörés megállítására. Nemegyszer igen koros lövegeket is használatban tartottak. Az osztrák Örökös Tartományokat védő várak – Kanizsa, Győr, Komárom - viszont a kor legjobb fegyverzetét kapták. Léteztek azonban magyar kézben lévő ágyúöntő műhelyek is. Ilyen volt Besztercebánya, Eperjes, Sárospatak és Gyulafehérvár. Ezeken kívül öntöttek lövegeket Kassán, Trencsénben, Galgócon, Vágbesztercén, Pozsonyban, Váradon és Zólyomban is. Ezután nem meglepő, hogy az öntető neve (őt mindig feltűntették a csövön) a vizsgált 492 esetből 275 magyar, 199 császári és 11 német birodalmi. Az öntőmesterek – akár osztrák, német vagy magyar öntetőről van szó – minden esetben németek. Ausztria tüzérségét az örökösödési háború (1740-48) után Joseph Wenzel, Lichtenstein hercege alakította újjá. A herceg meghatározta a járatos űrméreteket, szakértői egyszerűsítették a lövegcső alakját, a csőfurat és a lövedék közti méretkülönbséget pedig csökkentették. Nagymértékben modernizálták, egyszerűsítették és egységesítették az ágyútalpakat, lövegmozdonyokat, lőszeres kocsikat és a löveg kiszolgálásának szerszámait. Ez a valóban előremutató, jól használható fegyverrendszer 1859-ig szolgálta az osztrák császárság tüzéreit. Az osztrák császárság a hétéves háború alatt és után nagy súlyt fektetett tüzérségének modernizálására és a hazai gyártás megszervezésére. Erre képes is volt, hozzá kell azonban tenni, hogy soha sem tett komoly kísérletet egy tengeri flotta rengeteg löveget kívánó felszerelésére. A császári tüzérség tehát a 18. század közepétől a 19. század közepéig
147
elegendő mennyiségű és kifejezetten jó minőségű löveganyaggal gazdálkodhatott, megállta a helyét a porosz vagy francia riválissal szemben. 1848. novemberében a körülzárt Háromszék reménytelennek látszó helyzetbe került: tüzérség hiányában az ellenállás megszervezése legalábbis nehéznek, ha nem egyenesen reménytelennek tűnt. A november 16-i sepsiszentgyörgyi népgyűlésen azonban felszólalt Gábor Áron, és ágyúkat ígért. Szavát megtartotta: Bodvajon megszervezte az első ágyúk öntését, majd oroszlánrészt vállalt Turóczi Mózes rézöntő műhelyének ágyúgyárrá fejlesztésében. Gábor Áron zsenije abban állt, hogy felismerte, nem Európa, vagy akárcsak Magyarország műszaki-technikai lehetőségeit kell figyelembe venni, hanem a körülzárt Háromszékét. Ezzel a felismeréssel visszanyúlt egy ősibb, egyszerűbb ágyúöntő módszerhez, amit a helyi körülményekhez adaptált. Rézágyúit agyagformába, maggal öntötte, de a formát két részre osztotta és formázószekrényeket használt. Helyhiány miatt nem önthetett függőlegesen, de maximálisan kihasználva a lehetőségeket, a formát 30 fokban megdöntötte. Ez a dőlés már elég lehetett ahhoz, hogy öntéskor az ágyú anyagából a szennyeződéseket és a gázbuborékokat a fém nyomása a tápfejbe szorítsa. Háromszéken (illetve a szomszédos, udvarhelyszéki Bodvajban) 1848. novembere és 1849. júniusa között összesen több mint hetven ágyút öntöttek. A Kézdivásárhelyen 1849-ben elkészült lövegek a harctéri követelményeknek is megfelelő, a csatatéren alkalmazható fegyverek voltak. A szám összemérhető a térségben jelenlévő szembenálló erők erejével: az egyesült osztrák–orosz haderő 1849. júniusában 120 ágyú fölött rendelkezett. Az, hogy megfelelő minőségű és elegendő löveget voltak képesek legyártani, óriási eredmény volt, mert az ágyúgyárat a semmiből teremtették. Az Osztrák-Magyar Monarchia tüzérsége a kor kívánalmainak már teljes mértékben nem tudó bronz csövekkel szerelt, kifejezetten korszerűtlen tüzérségi eszközökkel lépett az első világháborúba. Ez az elmaradás már 1914-ben nyilvánvalóvá vált, amikor a viszonylag korszerűen felszerelt orosz tüzérséggel kerültek szembe. Az orosz tábori tüzérség eszközparkjának gerincét az 1902 M 76 mm-es gyorstüzelő ágyú jelentette, amelynél már a tömeggyártás igényeit figyelembe véve egy alacsony ötvözőanyag-tartalmú monoblokk csövet alkalmaztak, ami ennek ellenére kitűnően ellátta feladatát. 1915-től aztán megjelentek az új, modern lövegek az osztrák-magyar arzenálban. Növelték a tarackok arányát. A háború alatt legnagyobb számban az 1914 M 10 cm-es könnyűtarackot gyártották. A lövegcsőből 6458 darab, míg hozzá való lövegtalpból 4077 darab készült. 1915-től. Az olyan frissen alapított gyárak termelése, mint a Győri Magyar 148
Ágyúgyár, meredeken felfutott. A Monarchia hadiüzemei több mint 15500 lövegcsövet és 10300 lövegtalpat gyártottak a háború alatt. Az osztrák-magyar tüzérség a nagy háborút kifejezetten korszerűtlen eszközparkkal kezdte, ami a háború hatására világszínvonalúvá vált. Érdemes megfigyelni a megfelelő táblázatban az új rendszeresítésű lövegeket, a kifejezetten modern, 10,4 cm-es ágyút és 10-15 cm-es tarckokat, az új fegyverzetet, az orosz arzenál méltó ellenfelét. A trianoni békeszerződés egy löveganyagát és fegyvergyártási kapacitását elvesztett országot talált. A megszálló román csapatok jóvátétel címén elszállították a fegyvergyártásra alkalmas gépeket és berendezéseket, így a győri ágyúgyár teljes gépparkját is. A békediktátum 129 lövegben maximalizálta a rendszerben tartható lövegek számát, és nem engedélyezte a 105 mm felettiek alkalmazását. A magyar királyi Honvédtüzérség 1928-as löveganyagának (478 db) nagyobb részét a diósgyőri MÁVAG lövegüzem szállította 1920 és 1927 között. Ez azért is óriási teljesítmény, mert a tevékenység nagy részét titokban, fedve kellett elvégezni. A Szövetségközi Katonai Ellenőrző Bizottság sem az átadott dokumentációk alapján, sem az ellenőrzések során nem tudta felfedni a jelentős darabszám-túllépést és a tiltott 15 cm-es lövegek gyártását. Mivel a fegyverimport továbbra is korlátozott (és könnyen ellenőrizhető) volt, modern lövegek hazai
gyártására törekedtek. Svéd
és
olasz
liszenszeket
vásároltak, és
továbbgyártották egyes első világháborús típusok modernizált változatait. 1939 októberében Diósgyőrben havi 21 közepes-és nehéztarack vagy 30 könnyűlöveg csövét voltak képesek előállítani. Ez a kapacitás olyannyira nem volt elégséges, hogy már 1940-re 50%-os emelését tervezték. A diósgyőri lövegüzem (MÁVAG-D) éves termelésének csúcsát 1943-ra érte el, 1260 db legyártott löveggel. Ugyanekkor az üzem 2160 db-os összmegrendeléssel rendelkezett a HM részéről, aminek a teljesítése a jól megszervezett és széleskörű vállalatközi kooperációk ellenére is lehetetlen volt. A magyar hadiipar az erőltetett és valóban nagyarányú fejlesztések ellenére sem volt képes a Honvédtüzérséget megfelelő mennyiségű korszerű löveggel ellátni. Szomorú, de éppen ebben a második világháborút követő időszakban került a Magyar Honvédség, majd a Magyar Néphadsereg tüzérségi eszközrendszere a világ élvonalába. Nem a vitathatatlanul rendelkezésre álló szellemi kapacitás kihasználásával, hanem egyszerűen a szovjet fegyverzet átvételével jutottak erre a szintre. 1949-ben indult újra a löveggyártás Diósgyőrben. A HM 1948-as átiratában évi 170 darabos termelést várt el, és előírta egy új üzem telepítését kifejezetten a löveggyártás céljára. A HM 1949-ben az üzemmel szembeni
149
elvárását az 1951-52-es évekre nézve 898 (!) db-ra emelte. A diósgyőri lövegüzem 1949-től megkezdte a szovjet típusok előállítását. 1953-tól elkezdődött a haderő mennyiségi visszafejlesztése. Rendkívül sok löveg került „Mozgósításra Zárolt” (MZ) készletbe. 1954-re a Nehézszerszámgépgyár (a vállalat neve 1952-től) kapacitásainak csak 45 %-át kötötte le a HM. A világháborút követő időszakban tehát a Magyar Néphadsereg ellátottsága tüzérségi eszközökkel mind mennyiség, mind minőség tekintetében jó volt. Az élenjáró szovjet technika átvétele biztosította, hogy az eszközök világszínvonalúak legyenek, a magyarországi gyártás beindítása pedig azt, hogy ebből mindig elegendő álljon a tüzérség rendelkezésére. Az ötvenes évek túlzott hadiipari fejlesztése azonban óriási kihasználatlan kapacitást hozott létre, szükségtelenül terhelve a gazdaságot. A fejezetben bemutattam azt a folyamatos törekvést, ami a magyar tüzérség korszerű eszközökkel való ellátására irányult a teljes tárgyalt időszakban. Komoly elmaradást a világszínvonalól az első és a második világháború időszakában lehetett felismerni. Amíg azonban a háborúba lépő osztrák-magyar monarchia képes volt tüzérségi eszközrendszerének korszerűsítésére, addig a magyar királyságnak a második világháborúban már nem volt ereje erre a teljesítményre.
150
4. FEJEZET A MÚZEUMI GYŰJTEMÉNY SZEREPE A TÜZÉRSÉGI ESZKÖZÖK FEJLŐDÉSÉNEK BEMUTATÁSÁBAN A tüzérség eszközközpontú bemutatását megnehezíti, hogy nem áll rendelkezésre Magyarországon olyan szakirodalom, amely tendenciózusan, konkrét példákkal végigvinné az ágyú jó hét évszázados történetét úgy, hogy az egyes technológiai ugrásoknak megfeleltesse a lövegcsövek jellemzőiben beállt változásokat. Az előző fejezetekben törekedtem ennek a hiányosságnak a felszámolására, jelen fejezetben a fellelhető löveganyagot feleltetem meg a korábban leírtaknak. Hazánkban a legtöbb muzeális tüzérségi eszköz a Hadtörténeti Múzeum gyűjteményeiben található. Kézenfekvő, hogy a vizsgálatok alapját ez az állomány képezze. Nehézséget jelent, hogy két gyűjtemény tartalmaz lövegeket, így sem átfogó adatbázisuk, sem egységes gyűjteményi politikájuk nincsen. A kettő közül a számosabb Gépesített Haditechnikai Gyűjtemény mára túlduzzadt, a műtárgyak selejtezése elengedhetetlenné vált. A két gyűjtemény – akár virtuális – összevonásához, az állomány ésszerűsítéséhez és így egy valóban reprezentatív gyűjtemény összeállításához át kell tekinteni a lövegek történetét az első ágyúk megjelenésétől napjainkig. Fel kell állítani azt a szabályrendszert, aminek segítségével a gyűjteményben betöltött hasznosságuk szempontjából összevethetőek lesz a különböző korok lövegei. Az alkalmazott műszaki megoldásokat a kor technikai színvonalához mérve kell meghatározni egy-egy korszak kiemelkedő eszközeit.
4.1. A GYŰJTEMÉNYEK BEMUTATÁSA A Korai Lőfegyver Gyűjtemény az elöltöltő lőfegyvereket és azok tartozékait őrzi. Műtárgyainak túlnyomó része elöltöltő kézifegyver. A kezdetektől a hátultöltők 19. századi megjelenéséig gyűjt lövegcsöveket. A csövek elöltöltőek, kivéve a 16. századi sajkás ágyút, a hátultöltők egyik legkorábbi képviselőjét. A Gépesített Haditechnikai Gyűjtemény őrzi a katonai járműveket és minden olyan haditechnikai eszközt, ami önjáró, vontatható vagy fogatolt. Mint ilyen, a múzeum legszerteágazóbb gyűjteménye. Külön nehézséget okoz, hogy műtárgyai az ország egész területén, haditechnikai parkokban, de nemegyszer afféle emlékműként vannak kiállítva. A gyűjtemény a hátultöltő lövegek széles palettáját foglalja magába. 151
Amint látjuk, mindkét gyűjtemény tartalmaz a lövegeken kívül egyéb műtárgyakat is. A két kollekció közt a határ a lövegek szempontjából az elöltöltő-hátultöltő technológiaváltás.
4.2. A GYŰJTEMÉNYI SZERKEZET ÖSSZEVETÉSE A 2. FEJEZETBEN LEÍRTAKKAL Időrendben haladva az összevetést a Korai Lőfegyver Gyűjtemény elöltöltő lövegcsöveivel kezdem. Az összevetést 2. fejezetben bemutatott alapvető lövegcső-típusok sorra vételével végzem. Az adott típushoz a gyűjtemény lövegcsöveit felsoroló táblázatból (1. sz. melléklet) az odaillő cső sorszámát rendelem. A második alfejezetet a Gépesített Haditechnikai Gyűjtemény lövegei adják. Hasonlóan az előzőhöz, a 2. fejezetben bemutatott alapvető löveg- vagy lövegcső-típushoz rendelem hozzá az odaillő löveg vagy cső sorszámát a mellékelt táblázatból. (2. sz. melléklet)
4.2.1. A KORAI LŐFEGYVER GYŰJTEMÉNY VIZSGÁLATA AZ ELÖLTÖLTŐ ÁGYÚK FEJLŐDÉSÉNEK TÜKRÉBEN
„Pot de fer” vagy „vassa”: Nincs ilyen típusú ágyúnk. Ezekből a legkorábbi apró lövegekből rendkívül kevés maradt fenn, és nincs forrás arra nézve, hogy használtak volna ilyet Magyarországon. Korai bronz mozsár: Ezt a lövegtípust használták Magyarországon, de hazánkban nem maradt fenn példány belőle, így gyűjteményünkben sem lelhető föl. Mivel mind későbbi bronz mozsár, mind a hasonló arányokkal rendelkező kortárs abroncsos ágyú rendelkezésre áll, ennek a típusnak a hiánya elfogadható. Abroncsos ágyú: Az abroncsos-dongás szerkezettel kovácsolt lövegtípust használták Magyarországon, rendkívül értékes képviselője a gyűjteményben az 1. tétel. Hosszú bronzágyú: Ahogy Európa- szerte, úgy hazánkban is öt évszázadon keresztül használták az ilyen lövegcsöveket. A gyűjtemény időben és térben is változatos és teljes metszetét adja a típusnak. Képviselői: 6, 11, 12, 14, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 38, 39, 40. Kovácsolt vascsövek: Kisebb űrméreteknél még a 18. században is előfordult a puskacsőhöz hasonlóan készült kovácsolt cső. Képviselői a gyűjteményben: 3, 13.
152
Elöltöltő simafuratú öntöttvas lövegcsövek: Nyolc ilyen cső van a gyűjteményben, az egész korai, sikerületlen szükségágyú-csőtől a precíz osztrák 18 fontos ostromágyúig. A listában: 2, 7, 8, 9, 10, 15, 16, 17, 37.
4.2.2. A GÉPESÍTETT HADITECHNIKAI GYŰJTEMÉNY
VIZSGÁLATA A HÁTULTÖLTŐ ÁGYÚK
FEJLŐDÉSÉNEK TÜKRÉBEN
Öntöttvas hátultöltő ágyúk: A korai („átmeneti”) hátultöltők jellegzetes képviselői megtalálhatók a gyűjteményben, osztrák illetve német darabok állnak rendelkezésre. Szép és ismert a Lajta Monitor Múzeumhajó beépített fegyverzeteként láthatókét hátultöltő öntöttvas lövegrekonstrukció. A listában ilyen az 1, 2, 3. tétel. Abroncsolt lövegek: A csőfaron gyűrűvel erősített („átmeneti”) hátultöltők osztrákmagyar képviselője az 1880 M 15 cm-es tarack, a 8. tétel. Acélbronz hátultöltő ágyúk: Az osztrák-magyar monarchia jellegzetes terméke az 1875 M 9 cm-es Uchatius ágyú csöve, illetve az 1896-ban öntött 15 cm-es tarack csöve. A listában ezek a 6, 15. tételek. Szokatlan a modern tábori ágyúk között az acélbronz cső, ezért az 1905/08 M tábori ágyút ezen jellemzője alapján ide sorolom. (12. tétel) Modern
tábori
ágyúk
1947-ig:
A
Honvédség
szovjet
fegyverekkel
való
átfegyverzéséig használt tábori ágyúk közt megtalálható az eredeti, első világháborús lövegek több reprezentánsa: 18, 20, 23, 24, 25. Találunk itt modernizált első világháborús lövegeket: 26, 27, 33, illetve a második világháború modern lövegeit: 32, 35. Modern tábori ágyúk 1948-tól: A Honvédség, majd a Magyar Néphadsereg korszerű eszközöket illetve ezek gyártási jogát vásárolta meg a Szovjetuniótól. Ilyenek a listában: 3841, 42-43, 46-54, 61 Modern tarackok 1947-ig: Az első világháború tarackjait képviseli a 16, 17. tétel, modernizált a 33. tétel, második világháborús a 30. és a 34. számú löveg. Modern tarackok 1948-tól: A szovjet mintájú lövegek sorszámai: 37, 44-45, 55-60, 62-67 illetve a rendkívül korszerű önjáró lövegek: 68-70. Modern mozsarak: ilyen eszközök 1947-ig voltak szolgálatban. A gyűjteményben két 1915M 12 cm-es mozsárcső található a 21-22. tételen. Nincs példány a jellegzetes első világháborús 30,5 vagy 42 cm-es nehézmozsarakból.
153
4.3. A GYŰJTEMÉNYI SZERKEZET ÉRTÉKELÉSE A Korai Lőfegyver Gyűjteményben található negyven elöltöltő ágyúcső rendkívül jól adja vissza a korai lövegek hazai fejlődését. Annak ellenére, hogy a legelső, vázaszerű ágyúknak és az utánuk nem sokkal megjelenő bronz mozsaraknak nincs reprezentánsa a gyűjteményben, a kollekció teljesnek mondható. Ennek az az oka, hogy az első ágyúkból a szakirodalomban mindössze az egy Loskhult-ágyúról van leírás, így ezt igazán ritka típusnak tekinthetjük, ráadásul, ahogy írtam, semmilyen bizonyíték nincs arra nézve, hogy ilyet valaha is használtak volna Magyarország területén. Más a helyzet a korai bronz mozsarakkal: ilyeneket mind a török, mind a magyar csapatok használtak legalábbis Mátyás király koráig. Ezekről a fegyverekről viszont jó képet nyerhet a látogató, ha megtekinti a kortárs kovácsoltvas abroncsos ágyút, és a gyűjtemény 18. századi (tehát késői, a hosszú bronzágyúkkal kortárs) bronz mozsarát. (25. tétel) Az említett abroncsos ágyú igazi ritkaság: óriási fegyvertény, hogy van ilyen darab a gyűjteményben. A hasonló lövegeket Magyarországon is elterjedten használták. A hosszú bronzágyúk 25 gyűjteményi darabbal látszólag túlreprezentáltak a kollekcióban, ám ha tekintetbe vesszük azt a hosszú időszakot, amíg ilyeneket használtak, illetve a Magyarországon alkalmazott, sokszor külföldön öntött lövegek sokféleségét, azt kell mondanunk, számuk jól reprezentálja azt a szerepet, amelyet az ilyen fegyverek betöltöttek a magyar történelemben, sokféleségük pedig azt a szerteágazó löveganyagot, amit hazánkban alkalmaztak. A puskaszerű technológiával kovácsolt kisebb űrméretű vaságyúk viszonylag gyakoriak voltak, ám anyaguk miatt kevés képviselőjük maradt fenn. A gyűjteményben őrzött két darab egyike egy sajkás ágyú, amely a legkorábbi hátultöltők egyike, a másik viszont valójában egy óriás szakállas puska csövére hasonlít. A két jelentősen eltérő darab így bemutatja a korabeli csúcstechnikát és az akkor elérhető legolcsóbb löveget. Az öntöttvas ágyúk mind korukban, mind az öntésük helyében nagy változatosságot mutatnak. Jól reprezentálják az ilyen lövegek fejlődését és történeti súlyát Magyarországon. Számuk alatta marad a hasonló bronz ágyúk számának: ez jogos, hiszen ahogy azt Domokos György kimutatta, az ilyen lövegek Magyarországon kevésbé terjedtek el, mint NyugatEurópában. A fentiek alapján kijelenthetjük, hogy a Korai Lőfegyver Gyűjteményben található elöltöltő lövegcsövek sora teljes, jól bemutatja a fegyver fejlődését. 154
A hátultöltő ágyúk közül látható túlsúlyban vannak az 1948-ban és az után rendszeresített szovjet típusú lövegek. Ezek teljes sorát adják a háború utáni tábori tüzérségnek, azt mondhatjuk, néhány típus, a 46-54, 55-60, 62-67. tételen szereplő 85 mm-es D-44 hadosztályágyú, 1938/1968M 122 mm-es tarack és a máig használt 152 mm-es D-20 ágyútarack kissé túlreprezentált. Kétségtelen azonban, hogy ezek volta a háború utáni magyar haderő legnagyobb számban alkalmazott lövegei. Az 1914 előtti időszak lövegcsöveiből a sor szinte teljes: a korai öntöttvas hátultöltők, az acélbronz ágyúk, az abroncsolt lövegek képviselői jól adják vissza a „boldog békeidők” lövegparkját. Az általam már modern lövegeknek minősített eszközök acélcsővel rendelkeztek (érdekes átmeneti típus a kifejezetten modern tábori ágyúnak látszó, de bronzcsővel szerelt 1905/08 M 8 cm-es löveg), emellett gyorsan kezelhető lövegzárral, lövegpajzzsal és csőhátrasiklást fékező-helyretoló berendezéssel. A gyűjtemény jó keresztmetszetét adja az első világháború kis és közepes űrméretű lövegeinek, de a nehéztüzérséget adó 30,5 cm-es majd 42 cm-es mozsarak nem találhatók meg benne. Ezeknek a lövegeknek a képe a korszakban számos plakáton, emléktárgyon, kisplasztikán megjelent, tehát már akkor is jellemzőnek, emblematikusnak tekintették. Ezért különösen fájó, hogy nincs ilyen a gyűjteményben, ezt valamilyen módon (akár másolat elkészítésével) pótolni kell. A kollekcióban megtalálhatók a modernizált első világháborús lövegek, amelyek még a második háborúban is komoly szerephez jutottak, végül láthatjuk a kifejezetten a második világháborúra való készülődés jegyében gyártott, akkor modernnek számító lövegeket is. Összegzésképp megállapítom, hogy a Hadtörténeti Múzeum löveg- illetve lövegcsőgyűjteménye igen jól reprezentálja a hazai használatú lövegek fejlődését. Mindössze a első világháborús óriásmozsarak egy képviselője volna szükséges ahhoz, hogy a gyűjtemény az eszközök bemutatása szempontjából teljes legyen.
4.4. KÖVETKEZTETÉSEK A tüzérség eszközközpontú bemutatását megnehezíti, hogy nem áll rendelkezésre Magyarországon olyan szakirodalom, amely tendenciózusan, konkrét példákkal végigvinné az ágyú jó hét évszázados történetét úgy, hogy az egyes technológiai ugrásoknak megfeleltesse a lövegcsövek jellemzőiben beállt változásokat. Az előző fejezetekben törekedtem ennek a 155
hiányosságnak a felszámolására, jelen fejezetben a fellelhető löveganyagot feleltettem meg a korábban leírtaknak. Hazánkban
a legtöbb
muzeális
tüzérségi
eszköz
a Hadtörténeti
Múzeum
gyűjteményeiben található. Kézenfekvő, hogy a fenti vizsgálatok alapját ez az állomány képezze. Nehézséget jelent, hogy két gyűjtemény tartalmaz lövegeket, így sem átfogó adatbázisuk, sem egységes gyűjteményi politikájuk nincsen. A kettő közül a számosabb Gépesített
Haditechnikai
Gyűjtemény
mára
túlduzzadt,
a
műtárgyak
selejtezése
elengedhetetlenné vált. A negyedik fejezetben megvizsgáltam a HM HIM Hadtörténeti Múzeum gyűjteményeiben fellelhető löveganyagot. Összevetettem azt a 2. és 3. fejezetben leírt, térségünkben használt, elterjedt eszközökkel. A Korai Lőfegyver Gyűjteményben található negyven elöltöltő ágyúcső rendkívül jól adja vissza a korai lövegek hazai fejlődését. Annak ellenére, hogy a legelső, vázaszerű ágyúknak és az utánuk nem sokkal megjelenő bronz mozsaraknak nincs reprezentánsa a gyűjteményben, a kollekció teljesnek mondható. A Gépesített Haditechnikai Gyűjteményben található hátultöltő ágyúk között az 1914 előtti időszak lövegcsöveiből a sor szinte teljes: a korai öntöttvas hátultöltők, az acélbronz ágyúk, az abroncsolt lövegek képviselői jól adják vissza a „boldog békeidők” lövegparkját. A gyűjtemény jó keresztmetszetét adja az első világháború kis és közepes űrméretű lövegeinek, de a nehéztüzérséget adó 30,5 cm-es majd 42 cm-es mozsarak nem találhatók meg benne. A kollekcióban megtalálhatók a modernizált első világháborús lövegek, amelyek még a második háborúban is komoly szerephez jutottak, végül láthatjuk a kifejezetten a második világháborúra való készülődés jegyében gyártott, akkor modernnek számító lövegeket is. Látható túlsúlyban vannak az 1948-ban és az után rendszeresített szovjet típusú lövegek. Ezek teljes sorát adják a háború utáni tábori tüzérségnek, azt mondhatjuk, néhány típus, a 46-54, 55-60, 62-67. tételen szereplő 85 mm-es D-44 hadosztályágyú, 1938/1968M 122 mm-es tarack és a máig használt 152 mm-es D-20 ágyútarack kissé túlreprezentált, ezek selejtezése vagy cseréje indokolt. Kétségtelen azonban, hogy ezek voltak a háború utáni magyar haderő legnagyobb számban alkalmazott lövegei. Úgy találtam, hogy a magyar tüzérség mindenkori eszközparkja igen jól reprezentált ezekben a gyűjteményekben. Mindössze az első világháborúban alkalmazott óriás mozsarak legalább
egy
példánya
hiányzik
az
adott
bemutatásához. 156
korszak
tüzérségének
eszközközpontú
ÖSSZEGZETT KÖVETKEZTETÉSEK Az első fejezetben felvázoltam és bemutattam a tüzérség eszközeinek fejlődésére ható két legfontosabb tényező, az általános műszaki-technikai fejlődés és a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer működését. Bemutattam, hogy a két tényező nem független egymástól. Megalkottam az alábbi táblázatot, amelynek segítségével a két alapvető tényező vizsgálata alapján eldönthető a fejlesztés szükségessége.
A vizsgált fegyver vagy fegyverrendszer Az általános műszaki-technikai fejlettséghez képest
A fegyvernemmel szemben támasztott követelményekhez képest rosszabb
rosszabb
fejleszteni
megfelelő
fejleszteni
jobb
megfelelő
jobb
felkészülni a
követelményeket
fejlesztésre
felülvizsgálni
-
-
-
-
követelményeket felülvizsgálni
Megvilágítottam, hogy az alkalmazott gyártástechnológia kidolgozása történhet a már meglévő műszaki megoldások, gyártási eljárások hadiipari célra történő átalakításával (adaptáció) vagy teljesen új eljárások kifejlesztésével. Rámutattam, hogy a fentiek szerint kidolgozott eljárások hatása lehet mennyiségi, azaz a termelékenységet növelő, vagy lehet minőségi, azaz az előállított eszköz egy vagy több előnyös tulajdonságát erősítő. Felvettem egy táblázatot, amelyben a fejlesztést elhelyezve egyszerűen áttekinthető annak alapja (adaptáció / új fejlesztés) illetve eredménye (minőségi fejlődés / mennyiségi növekedés). Az elért eredmény Mennyiségi növekedés Az alkalmazott
Adaptáció
technológia
Új fejlesztés
Minőségi fejlődés
A fejezet első felében a műszaki-technikai fejlődés hatását vizsgáltam. Ennek bevezető részében bemutattam azt a folyamatot, ami a 14. századi népességfogyás után a 157
mezőgazdaság megújulásához, a földrajzi felfedezéseken, a gyarmatosításon keresztül a világkereskedelem kialakulásához, majd a műszaki-technkai fejlődésen keresztül az ipari forradalom kiteljesedéséhez vezetetett. Ezután megvilágítottam két esetet, amikor a műszaki-technikai fejlődés hatása megmutatkozik a löveggyártás fejlődésében. Először bemutattam egy tipikus esetét a műszaki-technikai fejlődés hatására létrejött mennyiségi növekedésnek. Az elöltöltő bronz lövegcsövek alkalmazásának több mint ötszáz éve alatt több olyan, a műszaki-technikai fejlődés hatására létrejött technológiai újítás ismerhető fel, amelyek mennyiségi növekedést hoztak. Ezek közül csak a legalapvetőbbet, az öntőforma anyagának változását foglalva táblázatba, az alábbi szemléletes eredményt kaptam. Agyag öntőforma
Homok öntőforma
Fém öntőforma
Öntőforma
megsemmisült
megsemmisült
továbbhasználható
Öntőminta
megsemmisült
továbbhasználható
szükségtelen
nem használható tovább
továbbhasználható
szükségtelen
Formázóanyag
Az eredményeket az előzőekben javasolt táblázatban megjelenítve látjuk, hogy két mennyiségi növekedést eredményező technológiai ugrás valósult meg adaptáció, tehát máshol már alkalmazott eljárások hadiipari célra való alkalmazása útján. Az elért eredmény
Az alkalmazott
Adaptáció
technológia
Új fejlesztés
Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
++
0
0
0
A fejlesztés eredményét értékelve lezárásként grafikonon megmutattam a csatákban használt ágyúk számának változását 1600-tól 1900-ig. Másodszor rávilágítottam egy olyan esetre, amikor a műszaki-technológiai fejlődés hatása minőségi ugrást eredményezett. A francia 1897 M 75 mm-es „gyorstüzelő” ágyú volt az első igazán modern tábori löveg. Négy alapvető konstrukciós jellemző együttese adta rendkívüli voltát. Csőhátrasikló-helyretoló berendezéssel, egyszerűen kezelhető gyors lövegzárral, könnyű acél lövegcsővel és lövegpajzzsal szerelték fel.
158
Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
++
technológia
Új fejlesztés
0
0
Az acél lövegcsövet és a gyorsan kezelhető zárat nem tekintettem újdonságnak, mert ilyeneket a legfejlettebb tábori lövegek esetében abban az időben már alkalmaztak. A csőhátrasiklást fékező–helyretoló berendezés és a lövegpajzs azonban a tábori lövegeknél újdonság volt. Azt látjuk, hogy a fejlesztés a meglévő technológia újszerű alkalmazásával az adott lövegnél két új, kedvező tulajdonság megjelenését hozta. A fejezet első részének zárásaként bemutattam egy olyan – rendkívüli – esetet, amikor az állam általános műszaki-technikai fejlettségétől elmaradt a löveggyártás színvonala. Rámutattam arra, hogy az első világháborút megelőző évtizedben az osztrák-magyar állam nemcsak, hogy viszonylag fejlett kohászati iparral, de megfelelően fejlett fegyvergyártással is rendelkezett. Ennek ellenére a tüzérség rendkívül korszerűtlen eszközparkkal lépett be az első világháborúba. Táblázatban jelenítettem meg a rendszeresített tábori- és hegyi lövegek négy olyan tulajdonságát, amelyek a francia 1897 M ágyú óta egy modern löveget jellemeztek. Gyors
Csőfékező -
lövegzár
helyretoló
1905 M 8 cm-es tábori ágyú
+
+
+
1905/8 M 8 cm-es tábori ágyú
+
+
+
1899 M 10 cm-es tábori tarack
+
1899 M 15 cm-es nehéz tarack
+
1875 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
+
1908 M 7 cm-es hegyi ágyú
+
+
1909 M 7cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 10 cm-es hegyi ágyú
+
1899 M 10 cm-es hegyi tarack
+
1910 M 10 cm-es hegyi tarack
+
Megnevezés
Lövegpajzs
1875 M 8 cm-es tábori ágyú 1875 M 9 cm-es tábori ágyú 1875/96 M 9 cm-es tábori ágyú
+ 159
Acélcső
Ezek alapján kijelentettem, hogy az eszközrendszer elavult volt. Ezt összevetve azzal a ténnyel, hogy az osztrák-magyar hadiipar ebben az időben képes volt modern hajóágyúkat előállítani, illetve hogy a háborúba lépés után egy éven belül modern tábori- és hegyi lövegek gyártását kezdte meg, leszögeztem, hogy az elavult eszközrendszer oka nem a műszakitechnikai fejlettség hiánya volt. A fejezet második részében néhány jellemző példán keresztül bemutattam a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer működését. Megmutattam egy olyan esetet, amikor egy, már létező eljárást adaptálnak, tehát a fegyvernemmel szemben támasztott követelményrendszer hatására a meglévő, elérhető technológiák segítségével újítják meg az eszközparkot, és egy olyat, amikor nem áll rendelkezésre a megfelelő technológia, tehát új technológiát fejlesztenek ki a követelmények kielégítésére. Az előbbi típusú, tehát adaptációra alapuló fejlesztés volt a hajótarackok, karronádok megjelenése a csatasorban harcoló hajók alakzatának megtörésére. Ez az eset jó példa még a minőségi előrehaladást eredményező fejlődésre is. A hadihajókon használt speciális tarack, a karronád rombolóereje nagyobb volt a hajóágyúkénál, lőtávolsága azonban elmaradt azoktól. Az egy sortűz által kilőhető lövedékek össztömegének 19. századra való hatalmas növekedésében igen nagy szerepe volt ezeknek a lövegeknek. Ez minőségi növekedést (nagyobb átütőerő) hozott a meglévő technológia újszerű alkalmazásával. Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
+
technológia
Új fejlesztés
0
0
Előfordul, hogy nem áll rendelkezésre az a technológia, ami a megnövekedett követelményeknek megfelelő nagysorozatú, olcsó gyártást vagy a kívánt tulajdonságok elérését lehetővé teszi.
A fejlett iparral és megfelelő tudományos háttérrel rendelkező
államok ilyen esetben képesek valamilyen gyökeresen új eljárás, technológia bevezetésére. Kifejezetten a haderők igényeinek kielégítésére jött létre a 16. században az az új technológia, amelynek segítségével képessé váltak öntöttvasból lövegcsövet előállítani a bronz cső költségének töredékéért. Ezzel lehetővé vált a flották felszerelése addig nem látott mennyiségű elöltöltő hajóágyúval. Létrejöhetett a sorhajó-hadviselés, azaz az egymás mögött
160
haladó, hasonló ágyúkkal felszerelt csatahajók egymás utáni tűzkiváltása egy vagy több célpontra. Táblázatban megjelenítve a vaságyúk által hozott fejlődést: Az elért eredmény Mennyiségi növekedés
Minőségi fejlődés
Az alkalmazott
Adaptáció
0
0
technológia
Új fejlesztés
+
0
Ez a példa egyben a mennyiségi növekedést eredményező technológiai fejlesztést is bemutatja. A második fejezetben bemutattam az ágyúcsövek gyártástechnológiáját a 14. századi kezdetektől napjainkig. Az első ágyúkat a harangokhoz hasonlóan öntötték. Mind a legelső, kis űrméretű, váza formájú lövegeknél, mind a későbbi, egyre nagyobb űrméretű mozsárszerű arányokkal rendelkező eszközöknél sikeres volt a harangöntő metódus. A 14. század közepén – elsősorban a költségek kímélésére – kifejlesztettek egy új technológiát, melynek segítségével kovácsoltvasból, a hordóéhoz hasonló dongás-abroncsos szerkezettel készítettek mozsarakat, néha kifejezetten nagy méretben is. Mind az ilyen vaságyúk, mind mívesebb, bronzból öntött párjaik kőgolyókat hajítottak. Az egyre fejlődő öntéstechnológiának köszönhetően a 15. század végétől inkább csak a kisebb méretű ágyúkat (pl. a folyami hajókon alkalmazott „sajkás” ágyúkat) és a kézifegyverek csöveit készítették kovácsoltvasból. Az ágyúk egyre jobban megnyúltak, a nagy űrméretű, kőgolyót tüzelő lövegek helyét részben átvették a hosszabb csövű, kisebb űrméretű, tehát könnyebben mozgatható, ugyanakkor pontosabb, többnyire bronzból öntött ágyúk. A régi rövid csövű ágyúkat, ahogy a harangokat, torkolattal lefelé öntötték. Ez addig nem okozott gondot, amíg az ágyúk rövidek, mozsárszerűek voltak. A lövegcsövek megnyúlása azonban a furatot kiadó mag rögzítését egyre nehezebbé tette. A filigránabb cső hűlési folyamatai kevésbé voltak kézben tarthatóak, és a megjelenő öntési hibák éppen a csőfarban sűrűsödtek. A 15. század közepén bevezetett új eljárás szerint a lövegcsövet álló helyzetben, torkolattal felfelé készítették, hogy a folyékony fém nyomása a leginkább igénybe vett csőfarból szorítsa ki a szennyeződéseket és a légzárványokat. Ebben az állásban a magot 161
is „belógatták” azaz függesztve tudták a formába helyezni, az alsó, csőfari részen oldalirányban megtámasztva elmozdulás ellen. A csövet tehát már eleve üregesre öntötték, a furatát öntés után vízszintes helyzetben, egy egyszerű csigás fúróval simították. A technológia még mindig nagyban hasonlított a harangok öntésénél alkalmazott eljáráshoz. Az öntőforma tűz fölött szárított agyagból készült. Az öntési eljárást többször modernizálták, a legjelentősebb ezek közül a homokformába való öntés kidolgozása volt. Itt öntöttvas formázószekrényeket használtak, ezekbe döngölték a formázóhomokot, és az öntőformát ezek egybekapcsolásával, több darabból állították össze. Mind a formázás, mind az öntvénytisztítás ideje lényegesen lecsökkent ezzel az eljárással. A 19. század utolsó harmadára már az ágyúöntésben is eljutottak a fém öntőformák, azaz kokillák használatához. Ezt a rendkívül termelékeny eljárást azonban már nem annyira az utolsó elöltöltő, mint inkább az első hátultöltő ágyúk gyártásánál kamatoztatták. A bronz lövegcsőre mint öntvényre tekintve két nyitott kérdés merül föl: az anyagösszetételre vonatkozó korabeli leírások eltérnek, tehát nem ismert a pontos ötvözet. Ami még ennél is szembetűnőbb, hogy az öntvény kitáplálása (a zsugorodó fém helyére folyékony bronz vezetése) legalábbis kétséges. A vékonyabb torkolati rész vélhetően korábban dermed meg, mint az alul levő, testesebb rész, tehát elzárja a felülről érkező, folyékony fém útját, azaz az alul lévő, vastag, erősen zsugorodó csőfari rész alakhibás vagy porózus lesz. Az összetételt két, 18. századi ágyún végzett korábbi vizsgálatom alapján 8-9% ónt és 0,5-0,8% ólmot (itt szennyező) tartalmazó ónbronzként határoztam meg. Ez az összetétel megfelel a Dollaczek által megadott 10:1 réz-ón aránynak, ami nem meglepő, mert a két vizsgált 24 fontos ágyú az Osztrák Császárság területén, Bécsben illetve Budán készült. Az ötvözési arányok ettől kismértékben eltérhettek a földrajzi hely és a kor függvényében. Riderer 10% körüli értéket ad meg jellemzően nyugat-európai, az általam vizsgáltaknál korábban öntött ágyúk elemzése után. Tekintve, hogy az ón mindig rendkívül drága volt, úgy gondolom, a Riderer által megadott érték a kohászati eljárások finomodásával egyre inkább a felső határává vált az ötvözet óntartalmának. A lövegcső dermedésére nézve 2008-ban végeztem kísérletet, a leghosszabb ideig használt, agyagformába való öntést véve alapul. Mivel égetett agyagformába bronzot napjainkban csak harangkészítők öntenek, az ő mesterségük pedig nagyban a hagyományokra és csak kevésbé az elméleti számításokra épül, a szakirodalomban nem lehet adatokat találni ilyen öntvények dermedési számításaihoz. A továbblépés érdekében kísérletre volt szükség a 162
dermedési állandó meghatározására. A kapott adatokból számolva a 24 fontos osztrák típusú ágyú közel öt óra alatt (4 óra 51 perc) szilárdult meg. Jelen dolgozatom érdekében a számítást elvégeztem homok öntőformára is, ami 2 óra 54 perces eredményt hozott, rámutatva, hogy az új eljárás már a gyorsabb dermedés miatt is termelékenyebb volt. A kapott adatok alapján kiszámítottam, hogy az agyagformába öntött bronz ágyúcső irányított dermedése nem valósulhat meg, az öntvény kitáplálása elégtelen. Bár ilyet sehol nem írtak le, feltételeztem, hogy az öntőforma felső, torkolati részét előmelegítették. Számítással igazoltam, hogy 310°C-os előmelegítés már biztonsággal elég a megfelelő minőségű öntvény létrehozására. Ezzel rekonstruáltam egy eddig le nem írt technológiai lépést. A bronz mint csőanyag kiválóan alkalmas volt az elöltöltő ágyúk alapanyagául, egyetlen, fontos jellemzőjét, az árát kivéve. Az olcsó öntöttvas ágyúk gyártását kidolgozó William Hogge brit olvasztár, valamint németalföldi és svéd követői által 1543–1630 között elért eredmények tették lehetővé az egységes, nagy darabszámú haditengerészeti ágyúpark megteremtésére irányuló törekvések megvalósulását. Nem tudjuk azonban, mi lehetett az a technológiai ugrás, aminek segítségével Hogge ezt elérte. A kulcs valószínűleg a magaskohóból kikerülő nyersvas finomítása, utókezelése. Ebben a tárgyban még további kutatásokra
van
szükség,
jelen
tanulmányaimat
ebben
az
irányban
szeretném
továbbfejleszteni. Az ipari forradalom aztán elhozta az öntöttvas egyre magabiztosabb alkalmazását. A magas karbontartalmú nyersvasat adó magaskohók az acélgyártó eljárások tökéletesedése okán kiszorították az alacsony karbontartalmú vasbucát eredményező bucakemencéket. Egyre terjedt a koksz használata. Hengerművek épültek, nőtt a félkésztermékek mennyisége, azonban a Henry Cort által 1748-ban szabadalmaztatott kavaró acélgyártás még mindig szilárd terméket adott, azaz a kavarókemence nem volt csapolható. Az eljárás végtermékéül kapott acélbugákat még egybe kellett hengerelni, kovácsolni. Az így kapott félkésztermék a forrasztott acél vagy kavartacél. Ezt újra kellett olvasztani ahhoz, hogy acélöntvény készülhessen belőle. Az ilyen, újraolvasztott, nemritkán újraötvözött termék neve tégelyacél. Ez az eljárás nem volt termelékeny, emiatt túlságosan drága volt ahhoz, hogy acél ágyúcső előgyártmányául szolgáló öntvényt készíthessenek a segítségével. Az acélöntéssel ellentétben az ágyúcső fúrásának tekintetében óriási eredményeket értek el a 18. század folyamán. A hagyományos eljárás szerint az ágyúcsöveket üregesre öntötték, és egy egyszerű berendezéssel, vízszintes helyzetben „fúrták fel”, valójában simították a furatot. A 17. század végére már általánosan alkalmazták a nagyobb 163
teljesítményű, függőleges elrendezésű fúrógépeket. Itt az ágyúcső a saját súlyánál fogva ereszkedett a forgó fúrófejre. Óriási fejlődést jelentettt a svájci Jean Maritz által Franciaországban, az 1710-es évek elején bevezetett vízszintes elrendezésű fúrógép. Itt már az ágyúcső forgott, így a módszerrel a furat helyzethibája (amikor a furat hossztengelye és a csőköpeny hossztengelye nem vág egybe) kiküszöbölhető volt. A valódi áttörést az jelentette, hogy a gép teljesítménye jóval nagyobb volt, mint elődjéé, és ez lehetővé tette, hogy az üreg nélkül öntött, tömör lövegcsőbe készítsék el a furatot. Az öntvény alakja egyszerűbb lett, feleslegessé vált a furatot kiadó mag alkalmazása. Jan Verbruggen holland mester adaptálta ezt az eljárást a woolwich-i Royal Brass Foundry-ban, (Királyi Rézöntöde) ahol a bronzágyúkat öntötték. 1774-ben John Wilkinson is előállt szabadalmával: egy hasonló horizontális berendezéssel, amit kifejezetten az öntöttvas ágyúk felfúrására fejlesztett ki. Ezt az eljárást azonban nem csak ágyúfúrásra, hanem gőzgépek
hengereinek
felfúrására
is
lehetett
alkalmazni.
Wilkinson
adta
azt
a
méretpontosságot, amely lehetővé tette a Watt-féle kisnyomású gőzgépek öntöttvas hengereinek sorozatgyártását, az új technológia elterjedését. Itt szép példáját látjuk annak, amikor egy hadiipari célokra kifejlesztett technológia a békés célú ipart is átformálja, előrelendíti. A XIX. század második felére nyilvánvalóvá vált, hogy az addigi csőanyagok (bronz, öntöttvas) alkalmazása mellett a lövegek teljesítményét már nem lehet tovább növelni. Acélból – a sokáig egyeduralkodó Krupp Művek kivételével – a korszak gyárai nem voltak képesek olyan nagyméretű, jó minőségű öntvény előállítására, ami a csőkovácsolás előterméke lehetett volna. Ezzel szembesült Henry Bessemer, aki a krími háborútól inspirálva kidolgozott egy újfajta lövedéket, amelyet azonban az általánosan alkalmazott öntötvas lövegekből nem lehetett a cső károsodása nélkül kilőni. Bessemer úgy gondolta, az öntöttvas tulajdonságait kell termelékenyen javítani. Rádöbbent, hogy úgy tudja megnövelni az acélt adó reakció felületét, ha a folyadék aljára fújatja a levegőt. Erre a célra egy speciális dönthető, fúvatható, tűzálló téglákkal bélelt üstöt – konvertert – dolgozott ki. A módszer rendkívül sikeresnek bizonyult, a reakció nagyon gyorsan, körülbelül 20 perc alatt lejátszódott. A konverter csapolható volt, azaz az acél folyékony formában volt kinyerhető belőle (ezért az ilyen ötvözet a folytacél). A konverteres eljárás nagyban növelte az acélgyártás termelékenységét, és csökkentette az árakat. A tonnánkénti acélárak Nagy-Britanniában és Amerikában ötödrészükre estek, az előállított mennyiségek hihetetlenül megnőttek. Bessemer az eredeti 164
cél tekintetében is sikert könyvelhetett el: az 1862-es Világkiállításon bemutatta folytacél ágyúcsövét. Ezzel ismét egy olyan hadiipari célra kifejlesztett eljárást láthatunk, ami a békés célú ipart is forradalmasította. A fentiek ellenére a Bessemer eljárást nem tartották teljesen megbízható, a különleges kívánalmaknak megfelelő - nagy terhelésnek kitett gépalkatrészek, szerkezeti elemek (ágyúcsövek) gyártására szolgáló - acélok előállítására feltétlenül alkalmas módszernek. Ennek az volt az oka, hogy az acélban maradó oxigén ridegtörékenységet okozhatott, illetve, hogy az eljárás eredeti formájában nem volt alkalmas foszfortartalmú nyersvasak feldolgozására. Azt lehet mondani, hogy a kavaró eljárás és a szélfrissítés párhuzamos alkalmazása tudta az ipart az összes szükséges acélfélével ellátni. Az 1864-ben szabadalmaztatott Siemens-Martin eljárás bizonyult végül teljesen megfelelőnek, alkalmasnak arra, hogy mindkét acélgyártó eljárást kiváltsa. A Siemens-Martin eljárás a Carl Wilhelm Siemens által szabadalmaztatott gáztüzelésű rendszeren alapult. Pierre-Émile Martin dolgozta ki azt a kemencefalazatot és azt a salakvezetési metódust, (azaz a folyékony fémben végbemenő változások kontrollját a felszínét borító salak tulajdonságainak megváltoztatásával) amivel lágyvastól a magas karbontartalmú acélig bármilyen ötvözet előállítható volt, sőt gyengén ötvözött acélok is. A Siemens-Martin eljárás száz évig uralta az acélgyártást, csak napjainkra szorították ki az oxigénes konverteres eljárások. A Siemens-féle tüzelési eljárás forradalmasította az addig kevéssé termelékeny tégelyacélgyártást is. A hatékonyabb fűtéssel a beolvasztható mennyiség jelentősen megnőtt, így már lehetővé vált nagyobb méretű, erősen ötvözött acélöntvények készítése is. A Siemens-féle tüzelés elterjedése kellett ahhoz, hogy az öntött acél mint csőanyag általánosan elfogadottá váljon. Addig azonban igen érdekes megoldások születtek a rendelkezésre álló anyagok felhasználására a megfelelő teljesítményű csövek létrehozása érdekében. Krupp tégelyacélból öntött ágyúkat: az ő fejlesztése az volt, hogy nagyszámú tégelyt alkalmazott egyszerre. Mondanom sem kell, az így előállított lövegcsövek rendkívül drágák, de vetélytársaiknál sokkal jobb minőségűek voltak. Amerikában az öntési technika javításával és a modern méretezési elvek alkalmazásával javítottak az öntöttvas ágyúk tulajdonságain, létrehozva a kolumbiádokat és a Dahlgreen-féle palackágyút. Az amerikaiak kezdték használni először a brit Blakely százados találmányát, a farrészénél acélhüvellyel erősített öntöttvas ágyút (Parrott-ágyú). Maguk a britek ezt túl veszélyesnek találták, és Armstrong épített ágyúit állították rendszerbe. Ezek a 165
lövegek hengerelt kavartacél rudak rugószerű, spirális felcsavarásával készült, kétrétegű szerkezettel készültek. Az acélgyártó eljárások fejlődésével aztán visszatérhettek az eredeti elképzeléshez, és elkezdték egy darabból készíteni a betétcsövet, később a köpenycsövet is. A kétrétegű szerkezet előnye, hogy a betétcsőre melegen ráhúzott köpenycső összenyomja a belső csövet, azaz anyagában érintő irányú nyomófeszültséget kelt. A lövés igénybevétele először ezt a nyomófeszültséget oldja fel, így a nyomáscsúcson kialakuló veszélyes húzófeszültség kisebb lesz. A szerkezet hátránya az, hogy rendkívül pontos megmunkálást igényel: az illeszkedő átmérők elenyésző változása is komoly különbséget okoz a betétcső előfeszítésében. Ezt a jelenséget küszöbölte ki a huzalerősítésű ágyú: a betétcsőre tekert acélhuzal feszültségét, ezáltal az előfeszítés nagyságát nagyon pontosan be lehetett állítani. Az első világháború idejére aztán a megmunkáló eljárások pontosságának fejlődése miatt a legnagyobb lövegek kivételével visszatértek a betétcső-köpenycső szerkezethez, vagy az anyagminőségek javulását kihasználva az egyszerű, monoblokk acélcsövekhez. Ez alól az osztrák-magyar haderő kivétel volt: ekkor még mindig az Uchatius táborszernagy által kifejlesztett acélbronz csöveket használták. Ezek a mechanikai úton keményített bronzanyagból készült lövegek első, 1875-ös rendszeresítésükkor még felvették a versenyt az akkori acélágyúkkal, ám a világháború idejére már elavultnak számítottak. Uchatius módszere mindaddig állta a versenyt az acélcsövekkel, amíg a folytacél magabiztos alkalmazása el nem vezetett a nikkelötvözésű, kettős falú, tehát köpenycső-béléscső rendszerű lövegcsövekhez. Ezeknek már lényegesen jobbak voltak a mutatói, mint az acélbronz csöveknek. Árulkodó, hogy az 1914 előtt rendszeresített osztrák-magyar tábori és hegyi lövegek egytől egyig bronzcsövűek, míg az ezután rendszeresítettek már acélcsővel készültek. Ez arra mutat, hogy az első világháború kezdetén rendelkezésre álló tábori és hegyi löveganyag csövei elavult technológiával készültek. Az első világháborúban már megjelentek azok a csövek, amelyeket Uchatius ágyújához hasonlóan hidegalakítással keményítettek. Ezt az eljárást autofrettálásnak nevezzük. Az autofrettálás olyan visszamaradó feszültségek keltése egy monoblokk lövegcsőben, melyek a legjobban igénybevett furatközeli réteget részlegesen tehermentesítik, a kevésbé kitett külső részt pedig nagyobb terhelés alá vetik. Ezt a cső belső nyomás általi deformációja útján érik el, úgy, hogy a jobban tágult belső rétegeket a kevésbé jelentős alakváltozást szenvedett külső rész szorítja, összenyomja. A második világháború előtt és alatt kizárólag az eljárás hidraulikus vállfaját alkalmazták, tehát nyomás alá helyezett folyadékkal érték el a szükséges deformációt. A 166
második világháború után megjelenő nagyszilárdságú acélok autofrettálására – elsősorban az akkor alkalmazott tömítések gyengesége miatt – ez az eljárás nem volt alkalmas. Ezért újrafelfedezték az Uchatius által kidolgozott módszert, és mechanikai úton, túlméretes idomnak a furaton való áthúzásával érték el a kívánt alakváltozást. Később megoldották a tömítés kérdését és a hidraulikus módszert is továbbhasználták. Napjainkban a nehezen uralható, de igen termelékeny ballisztikus autofrettálással kísérleteznek. Itt egy speciális lövéssel deformálják a csövet. Kísérleteznek még olyan módszerekkel, amiknél az autofrettálással azonos lépésben a cső belső bevonatolását is elvégzik. A cső alapgyártmánya régebben süllyesztékes kovácsolással készült, újabban azonban forgatva kovácsolják a csövet. A technológiaváltás a ’70-es években világszerte lezajlott. A harmadik fejezetben bemutattam a magyar tüzérség eszközeit, elsősorban a lövegcsövekre koncentrálva. Összehasonlítottam a magyar és az európai eszközparkot. Magyarországra a tüzérség eszközei két irányból, Délről és Nyugatról áramlottak be. A kezdetekben – a 15. század elejéig - az olasz hatás volt az erősebb. Az ágyúgyártás nagyon korán, már 1360-as évektől megindult Dalmáciában, valószínűleg velencei hatásra. A német hatást erősítette, hogy gyakran német tűzmestereket alkalmaztak. Zsigmond uralkodása alatt, a 14-15. század fordulóján terjedt el az ágyúk alkalmazása. A kor szokása szerint a városok is tartottak ágyúkat, ágyúmestereket, de a korabeli utazó kifejezetten jól felszerelt várakat is említ. Mátyás alatt még megvoltak az előző kor kőgolyókat vető óriáságyúi, de a modernizálódó hadviselés egyre inkább a hosszabb csövű, vasgolyót vető, messzebbre tüzelő lövegeket részesítette előnyben. A lövegek fejlődése még mindig kettős hatás alatt állt. Mátyásnak egyaránt voltak német és olasz stílusú ágyúi, és „rendszerben tartotta” az örökölt vagy zsákmányolt lövegeket is. Ezen kívül – ahogy azt apja, János tette – gondosan és egyáltalán nem önzetlenül számon tartotta a városok lövegparkját. Ez volt az a kor, amikor a jelentős városok saját ágyúkat öntettek, nemegyszer a saját városi ágyúöntő műhelyben. Az ágyú ebben az esetben nem csak az önvédelem eszköze, de a város gazdagságának, hatalmának jelképe is volt. Mátyásnak nagy hadserege és komoly tüzérsége volt. 1468-ban Csehország ellen 50 nehéz ágyút vitt, 1479-ben a törökök ellen olyan tüzérségi összpontosítást hajtott végre, amellyel elnyerte Európa figyelmét. 148 ágyúja és 24 seregbontója volt 80 tűzmesterrel és a szükséges legénységgel. Naszádjai is komoly fegyverzettel rendelkezetek, a 364 hajón 1354
167
ágyú volt. Bátran kijelenthetjük, hogy a tüzérségi eszközök tekintetében kifejezetten erős volt, mind a török mind a nyugati hadseregekkel összehasonlítva megállta a helyét. A mohácsi csatát illetve a Buda elvesztését követő években egy összefüggő védelmi vonal alakult ki Magyarország területén az oszmán haderő feltartóztatására. A magyar végvárak – nem utolsósorban az Ausztriából érkező utánpótlás hatására – az ágyúk német, nürnbergi fonton alapuló osztályozási rendszerét alkalmazták. Elmaradtak ugyan tüzérségi felszereltségük tekintetében a fejlett nyugat-európai erődítményektől, de erejük általában elégségesnek bizonyult az oszmán előretörés megállítására. Nemegyszer igen koros lövegeket is használatban tartottak. Az osztrák Örökös Tartományokat védő várak – Kanizsa, Győr, Komárom - viszont a kor legjobb fegyverzetét kapták. Léteztek azonban magyar kézben lévő ágyúöntő műhelyek is. Ilyen volt Besztercebánya, Eperjes, Sárospatak és Gyulafehérvár. Ezeken kívül öntöttek lövegeket Kassán, Trencsénben, Galgócon, Vágbesztercén, Pozsonyban, Váradon és Zólyomban is. Ezután nem meglepő, hogy az öntető neve (őt mindig feltűntették a csövön) a vizsgált 492 esetből 275 magyar, 199 császári és 11 német birodalmi. Az öntőmesterek – akár osztrák, német vagy magyar öntetőről van szó – minden esetben németek. Ausztria tüzérségét az örökösödési háború (1740-48) után Joseph Wenzel, Lichtenstein hercege alakította újjá. A herceg meghatározta a járatos űrméreteket, szakértői egyszerűsítették a lövegcső alakját, a csőfurat és a lövedék közti méretkülönbséget pedig csökkentették. Nagymértékben modernizálták, egyszerűsítették és egységesítették az ágyútalpakat, lövegmozdonyokat, lőszeres kocsikat és a löveg kiszolgálásának szerszámait. Ez a valóban előremutató, jól használható fegyverrendszer 1859-ig szolgálta az osztrák császárság tüzéreit. Az osztrák császárság a hétéves háború alatt és után nagy súlyt fektetett tüzérségének modernizálására és a hazai gyártás megszervezésére. Erre képes is volt, hozzá kell azonban tenni, hogy soha sem tett komoly kísérletet egy tengeri flotta rengeteg löveget kívánó felszerelésére. A császári tüzérség tehát a 18. század közepétől a 19. század közepéig elegendő mennyiségű és kifejezetten jó minőségű löveganyaggal gazdálkodhatott, megállta a helyét a porosz vagy francia riválissal szemben. 1848. novemberében a körülzárt Háromszék reménytelennek látszó helyzetbe került: tüzérség hiányában az ellenállás megszervezése legalábbis nehéznek, ha nem egyenesen reménytelennek tűnt. A november 16-i sepsiszentgyörgyi népgyűlésen azonban felszólalt Gábor Áron, és ágyúkat ígért. Szavát megtartotta: Bodvajon megszervezte az első ágyúk öntését, majd oroszlánrészt vállalt Turóczi Mózes rézöntő műhelyének ágyúgyárrá 168
fejlesztésében. Gábor Áron zsenije abban állt, hogy felismerte, nem Európa, vagy akárcsak Magyarország műszaki-technikai lehetőségeit kell figyelembe venni, hanem a körülzárt Háromszékét. Ezzel a felismeréssel visszanyúlt egy ősibb, egyszerűbb ágyúöntő módszerhez, amit a helyi körülményekhez adaptált. Rézágyúit agyagformába, maggal öntötte, de a formát két részre osztotta és formázószekrényeket használt. Helyhiány miatt nem önthetett függőlegesen, de maximálisan kihasználva a lehetőségeket, a formát 30 fokban megdöntötte. Ez a dőlés már elég lehetett ahhoz, hogy öntéskor az ágyú anyagából a szennyeződéseket és a gázbuborékokat a fém nyomása a tápfejbe szorítsa. Háromszéken (illetve a szomszédos, udvarhelyszéki Bodvajban) 1848. novembere és 1849. júniusa között összesen több mint hetven ágyút öntöttek. A Kézdivásárhelyen 1849-ben elkészült lövegek a harctéri követelményeknek is megfelelő, a csatatéren alkalmazható fegyverek voltak. A szám összemérhető a térségben jelenlévő szembenálló erők erejével: az egyesült osztrák–orosz haderő 1849. júniusában 120 ágyú fölött rendelkezett. Az, hogy megfelelő minőségű és elegendő löveget voltak képesek legyártani, óriási eredmény volt, mert az ágyúgyárat a semmiből teremtették. Az Osztrák-Magyar Monarchia tüzérsége a kor kívánalmainak már teljes mértékben nem tudó bronz csövekkel szerelt, kifejezetten korszerűtlen tüzérségi eszközökkel lépett az első világháborúba. Ez az elmaradás már 1914-ben nyilvánvalóvá vált, amikor a viszonylag korszerűen felszerelt orosz tüzérséggel kerültek szembe. Az orosz tábori tüzérség eszközparkjának gerincét az 1902 M 76 mm-es gyorstüzelő ágyú jelentette, amelynél már a tömeggyártás igényeit figyelembe véve egy alacsony ötvözőanyag-tartalmú monoblokk csövet alkalmaztak, ami ennek ellenére kitűnően ellátta feladatát. 1915-től aztán megjelentek az új, modern lövegek az osztrák-magyar arzenálban. Növelték a tarackok arányát. A háború alatt legnagyobb számban az 1914 M 10 cm-es könnyűtarackot gyártották. A lövegcsőből 6458 darab, míg hozzá való lövegtalpból 4077 darab készült. 1915-től. Az olyan frissen alapított gyárak termelése, mint a Győri Magyar Ágyúgyár, meredeken felfutott. A Monarchia hadiüzemei több mint 15500 lövegcsövet és 10300 lövegtalpat gyártottak a háború alatt. Az osztrák-magyar tüzérség a nagy háborút kifejezetten korszerűtlen eszközparkkal kezdte, ami a háború hatására világszínvonalúvá vált. Érdemes megfigyelni a megfelelő táblázatban az új rendszeresítésű lövegeket, a kifejezetten modern, 10,4 cm-es ágyút és 10-15 cm-es tarckokat, az új fegyverzetet, az orosz arzenál méltó ellenfelét.
169
A trianoni békeszerződés egy löveganyagát és fegyvergyártási kapacitását elvesztett országot talált. A megszálló román csapatok jóvátétel címén elszállították a fegyvergyártásra alkalmas gépeket és berendezéseket, így a győri ágyúgyár teljes gépparkját is. A békediktátum 129 lövegben maximalizálta a rendszerben tartható lövegek számát, és nem engedélyezte a 105 mm felettiek alkalmazását. A magyar királyi Honvédtüzérség 1928-as löveganyagának (478 db) nagyobb részét a diósgyőri MÁVAG lövegüzem szállította 1920 és 1927 között. Ez azért is óriási teljesítmény, mert a tevékenység nagy részét titokban, fedve kellett elvégezni. A Szövetségközi Katonai Ellenőrző Bizottság sem az átadott dokumentációk alapján, sem az ellenőrzések során nem tudta felfedni a jelentős darabszám-túllépést és a tiltott 15 cm-es lövegek gyártását. Mivel a fegyverimport továbbra is korlátozott (és könnyen ellenőrizhető) volt, modern lövegek hazai
gyártására törekedtek. Svéd
és
olasz
liszenszeket
vásároltak, és
továbbgyártották egyes első világháborús típusok modernizált változatait. 1939 októberében Diósgyőrben havi 21 közepes-és nehéztarack vagy 30 könnyűlöveg csövét voltak képesek előállítani. Ez a kapacitás olyannyira nem volt elégséges, hogy már 1940-re 50%-os emelését tervezték. A diósgyőri lövegüzem (MÁVAG-D) éves termelésének csúcsát 1943-ra érte el, 1260 db legyártott löveggel. Ugyanekkor az üzem 2160 db-os összmegrendeléssel rendelkezett a HM részéről, aminek a teljesítése a jól megszervezett és széleskörű vállalatközi kooperációk ellenére is lehetetlen volt. A magyar hadiipar az erőltetett és valóban nagyarányú fejlesztések ellenére sem volt képes a Honvédtüzérséget megfelelő mennyiségű korszerű löveggel ellátni. Szomorú, de éppen ebben a második világháborút követő időszakban került a Magyar Honvédség, majd a Magyar Néphadsereg tüzérségi eszközrendszere a világ élvonalába. Nem a vitathatatlanul rendelkezésre álló szellemi kapacitás kihasználásával, hanem egyszerűen a szovjet fegyverzet átvételével jutottak erre a szintre. 1949-ben indult újra a löveggyártás Diósgyőrben. A HM 1948-as átiratában évi 170 darabos termelést várt el, és előírta egy új üzem telepítését kifejezetten a löveggyártás céljára. A HM 1949-ben az üzemmel szembeni elvárását az 1951-52-es évekre nézve 898 (!) db-ra emelte. A diósgyőri lövegüzem 1949-től megkezdte a szovjet típusok előállítását. 1953-tól elkezdődött a haderő mennyiségi visszafejlesztése. Rendkívül sok löveg került „Mozgósításra Zárolt” (MZ) készletbe. 1954-re a Nehézszerszámgépgyár (a vállalat neve 1952-től) kapacitásainak csak 45 %-át kötötte le a HM. A világháborút követő időszakban tehát a Magyar Néphadsereg ellátottsága tüzérségi eszközökkel mind mennyiség, mind minőség tekintetében jó volt. Az élenjáró szovjet 170
technika átvétele biztosította, hogy az eszközök világszínvonalúak legyenek, a magyarországi gyártás beindítása pedig azt, hogy ebből mindig elegendő álljon a tüzérség rendelkezésére. Az ötvenes évek túlzott hadiipari fejlesztése azonban óriási kihasználatlan kapacitást hozott létre, szükségtelenül terhelve a gazdaságot. A tüzérség eszközközpontú bemutatását megnehezíti, hogy nem áll rendelkezésre Magyarországon olyan szakirodalom, amely tendenciózusan, konkrét példákkal végigvinné az ágyú jó hét évszázados történetét úgy, hogy az egyes technológiai ugrásoknak megfeleltesse a lövegcsövek jellemzőiben beállt változásokat. Az előző fejezetekben törekedtem ennek a hiányosságnak a felszámolására, a negyedik fejezetben a fellelhető löveganyagot feleltetem meg a korábban leírtaknak. Hazánkban a legtöbb muzeális tüzérségi eszköz a Hadtörténeti Múzeum gyűjteményeiben található. Kézenfekvő, hogy a fenti vizsgálatok alapját ez az állomány képezze. Nehézséget jelent, hogy két gyűjtemény tartalmaz lövegeket, így sem átfogó adatbázisuk, sem egységes gyűjteményi politikájuk nincsen. A kettő közül a számosabb Gépesített Haditechnikai Gyűjtemény mára túlduzzadt, a műtárgyak selejtezése elengedhetetlenné vált. A negyedik fejezetben megvizsgáltam a HM HIM Hadtörténeti Múzeum gyűjteményeiben fellelhető löveganyagot. Összevetettem azt a 2. és 3. fejezetben leírt, térségünkben használt, elterjedt eszközökkel. A Korai Lőfegyver Gyűjteményben található negyven elöltöltő ágyúcső rendkívül jól adja vissza a korai lövegek hazai fejlődését. Annak ellenére, hogy a legelső, vázaszerű ágyúknak és az utánuk nem sokkal megjelenő bronz mozsaraknak nincs reprezentánsa a gyűjteményben, a kollekció teljesnek mondható. A Gépesített Haditechnikai Gyűjteményben található hátultöltő ágyúk között az 1914 előtti időszak lövegcsöveiből a sor szinte teljes: a korai öntöttvas hátultöltők, az acélbronz ágyúk, az abroncsolt lövegek képviselői jól adják vissza a „boldog békeidők” lövegparkját. A gyűjtemény jó keresztmetszetét adja az első világháború kis és közepes űrméretű lövegeinek, de a nehéztüzérséget adó 30,5 cm-es majd 42 cm-es mozsarak nem találhatók meg benne. A kollekcióban megtalálhatók a modernizált első világháborús lövegek, amelyek még a második háborúban is komoly szerephez jutottak, végül láthatjuk a kifejezetten a második világháborúra való készülődés jegyében gyártott, akkor modernnek számító lövegeket is. Látható túlsúlyban vannak az 1948-ban és az után rendszeresített szovjet típusú lövegek. Ezek teljes sorát adják a háború utáni tábori tüzérségnek, azt mondhatjuk, néhány 171
típus, a 46-54, 55-60, 62-67. tételen szereplő 85 mm-es D-44 hadosztályágyú, 1938/1968M 122 mm-es tarack és a máig használt 152 mm-es D-20 ágyútarack kissé túlreprezentált, ezek selejtezése vagy cseréje indokolt. Kétségtelen azonban, hogy ezek voltak a háború utáni magyar haderő legnagyobb számban alkalmazott lövegei. Úgy találtam, hogy a magyar tüzérség mindenkori eszközparkja igen jól reprezentált ezekben a gyűjteményekben. Mindössze az első világháborúban alkalmazott óriás mozsarak legalább
egy
példánya
hiányzik
az
adott
bemutatásához.
172
korszak
tüzérségének
eszközközpontú
ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK 1. Négy konstrukciós tényező vizsgálata alapján megállapítottam, hogy az osztrák–magyar tüzérség lövegei az első világháború kezdetén fejlettségükben elmaradtak az állam általános műszaki-technikai fejlettségétől. 2. Méretezési számítással bizonyítottam, hogy az elöltöltő bronzágyúk öntése csak az öntőforma torkolati részének a szakirodalomban le nem írt előmelegítésével lehetséges. 3. Bebizonyítottam, hogy a korszerűtlen bronz lövegcsövek első világháborúig való továbbalkalmazását az állam általános ipari fejlettsége nem indokolta. 4. Rámutattam, hogy a lövegcső gyártásához kifejlesztett két eljárás: a Bessemer-féle acélgyártás illetve a Whitworth-féle csőfúrás forradalmi változásokat hozott a békés célú iparban is. 5. Igazoltam, hogy az osztrák–magyar tüzérség eszközparkja az első világháború hatására a világ élvonalába került. 6. A gyűjteményi szerkezet vizsgálatával rámutattam, hogy a Hadtörténeti Múzeum gyűjteményeiből mindössze az első világháborús nehézmozsarak egy példánya hiányzik a magyar vonatkozású tüzérségi eszközök történetének teljes bemutatására.
173
AJÁNLÁSOK
A dolgozatom első fejezetében felállított, az általános műszaki-technikai fejlettséghez és a fegyvernemmel szemben támasztott követelményekhez viszonyított szempontrendszer alkalmas arra, hogy nemcsak a múlt, de a jelen és a jövő számára is objektív értékelési sorvezetőt adjon a fegyverzet fejlesztésére szolgáló gyártástechnika értékelésére.
Az elöltöltő bronzágyúk öntéstechnológiai kérdéseinek feltárását tervezem kiterjeszteni az elöltöltő öntöttvas lövegekre; széleskörű tudományos együttműködés körvonalazódik, amelynek eredményei feloldhatnak olyan hadtörténeti problémákat, mint például az elöltöltő vaságyúk aránytalanul ritka alkalmazása a Magyar Királyság területén.
A hadtörténelemmel foglalkozó kutatók figyelmébe ajánlom azt a rendkívüli időszakot, ami az első világháborúra való felkészülést, majd az első háborús éveket jellemezte: kifejezetten továbbgondolásra érdemes, milyen hibás döntések vezettek oda, hogy a monarchia nem használta ki a meglévő ipari kapacitást tüzérségének korszerű felfegyverzésére, illetve, milyen intézkedésekkel volt képes az első háborús években a lövegek, lövegcsövek gyártásának színvonalát felhozza az általános műszaki-technikai fejlettségének szintjére.
A dolgozatban megfogalmazott megállapítások alapjai lehetnek egy tematikus, tüzérséget bemutató haditechnikai park kialakításának.
A második fejezetben leírt gyártástechnikai fejlődéstörténet hasznos kiegészítője lehet a katonai műszaki illetve a tüzér hallgatók képzésének.
174
TÉMAKÖRBŐL KÉSZÜLT PUBLIKÁCIÓIM
LEKTORÁLT KÖNYVFEJEZET Bán Attila: Fegyvergyártás és fegyverzet In: Turcsányi Károly (szerk.) Haderők és hadviselés az elöltöltő fegyverek korában. Budapest: HM Hadtörténeti Intézet és Múzeum, 2015. pp. 47-124. (ISBN:978-963-7097-73-7) Turcsányi Károly, Bán Attila, Hegedűs Ernő, Molnár Gábor A fegyvernemek és alkalmazásuk fejlődése In: Turcsányi Károly (szerk.) Haderők és hadviselés az elöltöltő fegyverek korában. Budapest: HM Hadtörténeti Intézet és Múzeum, 2015. pp. 157-275. (ISBN:978-963-7097-73-7) Bán Attila: Az ágyúöntés technikája a Székelyföldön 1848–1849-ben In: Hermann Róbert, Benkő Levente (szerk.) Ágyúba öntött harangok: Tanulmányok Gábor Áron születésének 200. évfordulójára. Sepsiszentgyörgy: Háromszék Vármegye Kiadó, 2014. pp. 100-120. (ISBN:978-973-8995-13-0) Bán Attila: Egy kiemelkedő magyar optikai-hadiipari termék. In: Ravasz István (szerk.) Hadi Múltunk kincsesháza. Budapest, 2009. pp. 32-33. (ISBN: 978-963-7097-39-3)
LEKTORÁLT FOLYÓIRATBAN MEGJELENT CIKKEK Bán Attila: Változások a hadiellátásban a 14.-től a 19. századig. Katonai Logisztika, 23. évfolyam 2. szám. Budapest, 2015. pp. 240-249. (ISSN 1789-6398) Bán Attila: A Monarchia utolsó bronzágyúja és első autofrettált lövegcsöve I. rész. Haditechnika, XLVIII. évfolyam 2. szám. Budapest, 2014. pp. 2-4. (ISSN:0230-6891) Bán Attila: A Monarchia utolsó bronzágyúja és első autofrettált lövegcsöve II. rész. Haditechnika. XLVIII. évfolyam 3. szám. Budapest, 2014. pp. 2-4. (ISSN:0230-6891) Bán Attila: Ágyúk a XIV. században. Hadtörténelmi Közlemények: Peremirat. Budapest, 2013. pp. 24-34. (ISSN:0017-6540) Bán Attila: A magyar királyi Honvédség ellátása optikai eszközökkel az első világháború előtt és alatt. A Hadtörténeti Múzeum értesítője 12. Budapest, 2011. pp. 207-213. (ISSN:02384442) Bán Attila: Az ágyúgyártás különös nehézségei Háromszéken 1848–1849-ben. Acta Siculica 2009. Sepsiszentgyörgy, 2010. pp. 323-338. (ISSN:1843-8385)
175
Bán Attila: Középkori és újkori bronzágyúk öntéstechnológiájának vizsgálata. Bányászati és Kohászati Lapok. Kohászat. 142. évfolyam, 1. szám. Budapest, 2009. pp. 6-12 (ISSN:00055670) Bán Attila: Optikai távjelzés az első világháborúban A Hadtörténeti Múzeum értesítője 9. Budapest, 2007. pp. 141-154. (ISSN:0238-4442) IDEGEN NYELVŰ KIADVÁNYBAN MEGJELENT CIKKEK Bán Attila: The M1934/38 Gamma-Juhász Director or Auxiliary Predictor. In: Sallay Gergely Pál, Závodi Szilvia (szerk.) 100 Years – 100 Artefacts. Budapest, 2012. pp. 86-87. (ISBN:978-963-7097-54-6) Bán Attila: The M1930 Compass. In: Sallay Gergely Pál, Závodi Szilvia (szerk.) 100 Years – 100 Artefacts. Budapest, 2012. pp. 78-79. (ISBN:978-963-7097-54-6) Bán Attila: The M1941 M Field Telephone. In: Sallay Gergely Pál, Závodi Szilvia (szerk.) 100 Years – 100 Artefacts. Budapest, 2012. pp. 100-101.
KONFERENCIA KIADVÁNYBAN MEGJELENT ELŐADÁS Bán Attila: A bronzágyúk öntéstechnikája a középkor és az újkor fordulóján. In: Szabó Sarolta (szerk.) Örökös háború két világ határán: Katonák, fegyverek és hadviselés a törökök elleni küzdelemben: hadtörténeti konferencia a kenyérmezei csata 510. évfordulóján. (Konferencia helye, ideje: Nyírbátor, Magyarország, 2009.10.13.) Nyírbátor, 2011. pp. 77-91. (ISBN:978-963-7220-74-6)
176
FELHASZNÁLT IRODALOM
1 2 3 4 5 6
ffoulkes, Charles: The Gun-Founders in England. London, 1969. Dr. Hegedüs Zoltán: Az ágyúöntés technikája Magyarországon a XV-XVII: században.. In: Bányászati és Kohászati Lapok 31. évfolyam 12. szám. Budapest, 1980. Smith, C. S. – Gnudi, M. T.(ford.): The Pirotechnia of Vanoccio Biringuccio. New York, 2005. Surirey de Saint Remy, Pierre: Memoires d’Artillerie, Párizs, 1707. Monzs: Iszkusztvo ljity puski. Szentpétervár, 1804. Encyclopaedia Britannica, VI. kiadás, 2. kötet, Edinburgh, 1824.
7 8
Holley, Alexander L: A Treatise on Ordnance and Armor. New York, London, 1865. Künzel, Carl: Ueber Brunzelegirungen und Ihre Verwendungen für Gesützrohre und Technische Zwecke. Dresden, 1875.
9
Felszeghy Ferenc (szerk): Magyar Tüzér. Budapest, 1938.
10
Sz.n: A löveggyártásnál felhasznált anyag ismertetése. Kézirat. Diósgyőri Új Gyár1931. A HTI Könyvtára 6892.
11
Sz.n: Lövegcsövek nyersanyaga, gyártási módozatai és szerkezeti megoldásai. In: Magyar Katonai Szemle, Budapest, 1932. 3. szám 131-135. o.
12
Sz.n: Lövegcsövek szerkezeti megoldásai. In: Magyar Katonai Szemle, Budapest, 1932. 4. szám 118-123. o.
13
Hadtörténelmi Levéltár MN KGY A IV-B-57
14 15 16
Hadtörténelmi Levéltár MN KGY A IV-B-61 Fuchs, Henry O.: Trapped Stresses. In: Machine design, 1948. július. Davidson, T. E. - Barton, C. S. - Reiner, A. N. – Kendall, D. P.: The Autofrettage Principle as Applied to High Strenght Light Weight Gun Tubes. Technical Report. Watervliet, 1959. Transfer of Austrian Gun-barrell Forging Technology to the USSR. Intelligence Memorandum, 1982. CIA. http://www.foia.cia.gov/sites/default/files/document_conversions/89801/DOC_000049 6800.pdf (letöltve: 2016. 04. 17.) Audino, Michael: Gun Barrels. DoD Metal Plating Workshop, 2006. http://www.asetsdefense.org/documents/workshops/mfw-5-06/briefings/6-audinodod_metal_plating_workshop_22may06.pdf McNeil, Ian: An Encyclopaedia of the History of Technology. Routledge, London, 1990. Wille, Hermann Heinz: A szakócától a dinamóig. Budapest, 1988. Aitchison, Leslie: A History of Metals. London, 1960. Remport Zoltán: Magyarország vaskohászata az ipari forradalom előestéjén. Budapest, 1995. Remport Zoltán: Magyarország vaskohászata a dualizmus korában. Budapest, 2005. Ryan, J. W.: Guns, Mortars & Rockets. Exeter, 1982. Dolleczek, Anton: Geschichte der Österreischen Artillerie. Wien, 1887. Iványi Béla: A tüzérség története. 1-4. rész. Hadtörténelmi Közlemények, Budapest, 1926-1927. Horváth Árpád: Az ágyú históriája. Zrínyi Kiadó, Budapest, 1966. Kinard, Jeff: Artillery: An Illustrated History of Its Impact. Santa Barbara, 2007.
17
18
19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
177
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
41 42
43 44 45
46
47 48 49
50 51 52 53 54
55
Horváth Csaba (szerk): A magyar tüzérség 100 éve. Zrínyi Kiadó, Budapest, 2014. Turcsányi Károly - Bán Attila - Hegedűs Ernő - Molnár Gábor: Haderők és hadviselés az elöltöltők korában. Budapest, 2015. Verő József - Káldor Mihály: Fémtan. Nemzeti Tankönyvkiadó, 1996. Végvári Ferenc: Fémes szerkezeti anyagok. GAMF, Kecskemét, 1993. Nándori Gyula: Elméleti Öntészet I. Budapest, 1986. Nándori Gyula: Elméleti Öntészet II. Budapest, 1965. Tisza Miklós: Anyagvizsgálat Miskolci Egyetemi Kiadó, 2005. Riederer, Josef: Műkincsekről vegyész-szemmel. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1984. Ágoston Gábor: Oszmán monstrumlövegek: valóban szétváltak az európai és az oszmán tüzérség fejlődésének útjai? In: Keletkutatás, 1992 ősz, 11-19. o. Rácz Lajos: Az európai gazdaság-világtól a világgazdaságig. JGYF Kiadó, Szeged, 2000. Pounds, Norman J. G.: Európa történeti földrajza. Osiris Kiadó, Budapest, 1997. Papp László: Mérföldkövek a szabadalmi jog egyetemes fejlődésében a XIX. század végéig. In: A szellemi tulajdon nemzeti hivatalának honlapja. http://www.sztnh.gov.hu/kiadv/ipsz/201305-pdf/04.pdf (letöltve: 2015. 06. 30.) Cameron, Rondo: A világgazdaság rövid története. Maecenas Könyvkiadó, Budapest, 1994. Történeti áttekintés. In: A magyar kereskedelmi engedélyezési hivatal honlapja. http://mkeh.gov.hu/piacfelugyeleti_muszaki/hasznos/torteneti_attekintes (letöltve: 2015. 06. 13.) Halberstadt, Hans: Tüzérségi eszközök a középkortól napjainkig. Hajja és Fiai könyvkiadó, Debrecen, 2003. History. In: Skoda. http://www.skoda.cz/en/skoda-holding/key-information/companyhistory (letöltve: 2015. 06. 30.) Skoda Works. In: Globalsecurity.org. http://www.globalsecurity.org/military/world/europe/at-kuk-skoda.htm (letöltve: 2015. 06. 30.) Skoda-Pilsen. In: Globalsecurity.org. http://www.globalsecurity.org/military/world/europe/skoda-pilsen.htm (letöltve: 2015. 06. 30.) Maiolo, Joseph - Stevenson, David (Szerk): Arms Races in International Politics Oxford, 2016. (Google Books) Friedman, Norman: Naval Weapons of World War I. Barsley, 2011. (Google Books) Berend Iván: A gazdasági növekedés a kétezredik évben is folytatódik. In: Magyar Tudomány 2000. 09. http://epa.oszk.hu/00700/00775/00022/1079-1086.html (letöltve: 2016. 05. 08.) McNeill, WilliamHardy: The Pursuit of Power. Basil Blackwell Publisher Limited, Oxford, 1983. Sweetman, Jack: Admirálisok. Zrínyi Kiadó, Budapest, 1999. Keegan, John: A tengeri hadviselés története. Corvina Könyvkiadó, Budapest, 1998. Harding, David (szerk): Fegyvertípusok enciklopédiája. Gemini, Budapest, 1995. Roger Pauli: Firearms: The Life Story of a Technology. http://books.google.co.in/books?id=izGOfMdSm2IC&printsec=frontcover&hl=hu#v=o nepage&q&f=false (letöltés: 2012. 06.21.) Dr. Rázsó Gyula: Néhány gondolat a tüzérség születéséről és történelmi szerepéről. In: A magyar tüzérség kialakulása és fejlődése. Az 1991. november 27-én megtartott konferencia kiadott anyaga. 178
53 54
55
56 57 58 59 60 61 62 63 64
65
66 67 68 69
70 71 72 73 74 75
Bán Attila: Ágyúk a XIV. században. In: Hadtörténelmi Közlemények: Peremirat. Budapest, 2013. 24-34. o. Bán Attila: A bronzágyúk öntéstechnikája a középkor és az újkor fordulóján. In: Szabó Sarolta (szerk.) Örökös háború két világ határán: Katonák, fegyverek és hadviselés a törökök elleni küzdelemben: hadtörténeti konferencia a kenyérmezei csata 510. évfordulóján. Nyírbátor, 2011. pp. 77-91. Bán Attila: Középkori és újkori bronzágyúk öntéstechnológiájának vizsgálata. In: Bányászati és Kohászati Lapok. Kohászat. 142. évfolyam, 1. szám. Budapest, 2009. 612. o. McConnell, David: British Smooth-Bore Artillery. Minister of Supply and Services Canada 1988. Weigley, Russell Frank: The Age of Battles: The Quest for Decisive Warfare from Breitenfeld to Waterloo. Indiana University Press, 2004. Dawson, Anthony L. - Dawson, Paul L. – Summerfield, Stephen: Napoleonic Artillery. The Crowood Press, Trowbridge, 2007. Károly Gyula – Józsa Róbert: Konverteres acélgyártás. Miskolci Egyetem 2012-13. Digitális tananyag. (Letöltve: 2016. 05. 11.) Claudia Flavell-While: Man of steel. In: Chemical Engineer, 2010. november, 68. www. tcetoday.com. (Letöltve: 2016. 05. 05.) Az Enciclopaedia Britannica online kiadása: Henry Bessemer. www.britannica.com/biography/Henry-Bessemer (Letöltve: 2016. 05. 05.) Skrabec, Quentin R, Jr.: Henry Clay Frick: The Life of a Perfect Capitalist. Jefferson, 2010. (Google Books) Roberts, Steven: Captain Alexander Blakely RA. London, England 2012. https://www.scribd.com/doc/97550420/2/The-Blakely-Patent (Letöltve: 2016. 04. 30.) Todhunter, Isaac: A History of the Theory of Elasticity and of the Strength of Materials. Volume 2. Part 1. Cambridge University Press 2014. Eredeti kiadás: 1893. (Google Books) Sz.n.: The Construction of Modern Wirewound Ordnance No. I. In: The Engineer. January 7, 1898.-Vol. LXXXV. http://www.gracesguide.co.uk/images/0/06/Er18980107.pdf (Letöltve: 2016. 04. 30.) Bán Attila: A Monarchia utolsó bronzágyúja és első autofrettált lövegcsöve I-II. rész. Haditechnika, XLVIII. évfolyam 2-3. szám. Budapest, 2014. 2-4. o. Maréchal Károly – Imre József: Színesfémek felhasználása. Budapest, 1968. Ortner, M Christian: The Austro-Hungarian Artillery from 1867 to1918: Technology, Organization and Tactics. Wien, 2007. Barsan, Ghita – Giurgiu, Luminita – Mosteanu, Dan: An Innovative Autofrettage Process for Increasing Life Cycle and Performances of Gun Barrels http://webintec.ceram.fr/euromot2008/uploads/192/1-iamot_Barsan_Sibiu.pdf (Letöltve: 2011. 10. 14.) Spence, John - Banks, W. M. – Nash, D. H. (Szerk): Pressure Equipment Technology: Theory and Practice. Chippenham, 2003. (Google Books) U.S. Army Watervliet Arsenal Rotary Forge Backgound Video. https://www.youtube.com/watch?v=QtqwlgEC-bg Veszprémy László: Lovagvilág Magyarországon. Budapest, 2008. Domonkos György: Rákóczi taraszkjai. In: Örökség, 2006. 11. Csikány Tamás: Honvédtüzérség az 1848-49-es szabadságharcban. Tinta Könyvkiadó, Budapest, 2000. Bán Attila: Az ágyúöntés technikája a Székelyföldön 1848–1849-ben In: Hermann Róbert, Benkő Levente (szerk.) Ágyúba öntött harangok: Tanulmányok 179
76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87
Gábor Áron születésének 200. évfordulójára. Sepsiszentgyörgy, 2014. 100-120. o. id. Máthé János: A magyarhermányi vasgyártás története. In: Acta Siculica 1996/1, 1997. 61–72. o. Remport Zoltán – Lengyelné Kiss Katalin: A bodvaji vasgyártás technikatörténeti leírása. In: Demeter László (szerk.): A bodvaji kohó., Sepsiszentgyörgy, 2006. 9–21. o. Turóczi Mózes visszaemlékezése. Magyar nyelvű tisztázat. Lelőhely: MNL OL R.275. Szn. id. zágoni Bodola Lajos: A Székely ágyuk története. 1848–49. Történelmi Lapok. 136138. Kolozsvár, 1895. aug. 15. Mikus Károlyné – Szántai Lajos: Megemlékezés Gábor Áron halálának 150. évfordulójáról. (Öntödei Múzeumi Füzetek 4.) Budapest, 1999. Egyed Ákos: Háromszék 1848–49. Bukarest, 1979. Bán Attila: Az ágyúgyártás különös nehézségei Háromszéken 1848-49-ben. Acta Siculica 2010. 328-338. Sepsiszentgyörgy, 2010. Gyalókay Jenő: A segesvári ütközet. Erdélyi Múzeum XXX. 129–151. Kolozsvár, 1913. Kinizsi István: A „Sánta huszár” naplója. 1848–49. Történelmi Lapok. 86-87. Kolozsvár. 1894. május 1. Bíró Ede: Három világrészben. 1848–49. Történelmi Lapok. 10-11. Kolozsvár, 1897. február 1. Nyepokojcsickij, Artur Adamovics: Az erdélyi hadjárat orosz szemmel 1849. (ford. Rosonczy Ildikó), Budapest, 1999. DeVries, Kelly - France, John - Neiberg, Michael S – Schneid, Frederick (szerk): King of Battle: Artillery of World War I.
180
MELLÉKLETEK 1. A keménységmérések eredményei 2. Fúróforgács vizsgálata elektronmikroszkóppal 3. Ágyúkamrából készült csiszolat vizsgálata fémmikroszkóppal 4. Ágyú és ágyúkamra vizsgálata elektronmikroszkóppal 5. Az atomabszorpciós spektrometriával kapott eredmények 6. Agyagformába öntött bronz próbatest lehűlésének vizsgálata 7. A kísérlet során kapott lehűlési görbék 8. A hődiffúziós tényező számítása táblázatos formában 9. A HM HIM korai löveganyaga 10. A HM HIM modern löveganyaga 11. A brit sorhajók tűzerejének növekedése
181
1. A keménységmérések eredményei Osztrák, elöltöltő 24 fontos ágyúcső Leltári száma: 2156/pu; öntötte Leopold Halil Bécsben, 1726-ban Mérés helye a Ssz.
torkolattól (cm)
Dx
De
HB
HB 5.
3 leg-
3 leg-
nélkül
kisebb
nagyobb
1
1,6
3,9
3,2
109,7383
109,7383
109,7308
2
1,6
4,2
3,1
88,79989
88,79989
88,79989
3
104
3,5
3
119,7551
119,7551
4
104
3,5
2,7
97,00163
97,00163
5
204,5
2,5
3,2
267,0592
6
204,5
2,8
3
187,1173
187,1173
187,1173
7
323
2,7
3,2
228,9602
228,9602
228,9602
8
323
3,5
3
119,7551
119,7551
119,7551
152,2734
135,8754
átlag
Magyar 24 fontos elöltöltő ágyúcső Leltári száma: 2157/pu; 1729 Mérés helye a Ssz.
torkolattól (cm)
Dx
De
HB
1
32
4
2,7
74,26688
2
151
3,5
2,5
83,16327
3
303,5
3,6
2,6
85,0216
átlag
80,81725
Osztrák-magyar 1880 M ostromágyú (Uchatius) Mérés helye a Ssz.
torkolattól (cm)
Dx
De
HB
1
15,5
2,8
2,6
140,5459
2
107,5
3
2,6
122,4311
3
194,5
3,4
3
126,9031
átlag
129,96
182
97,00163
98,51077
178,6109
Török 17 cm-es elöltöltő ágyúcső Leltári száma: 2153/pu; 1683 (Hosszú Hasszán) mérés helye a ssz.
torkolattól (cm)
Dx
De
HB
1
22
3,2
2,7
116,042
2
209
3,6
2,5
78,60725
3
404,5
3,6
3
113,1944
átlag
102,6146
Középkori hátultöltő ágyú ágyúkamrája (törött) XV. sz. mérés helye a ssz.
torkolattól (cm)
Dx
De
HB
1
2,8
2,9
174,8508
2
2,8
2,8
163
átlag
168,9254
183
2. Fúróforgács vizsgálata elektronmikroszkóppal Az elvégzett vizsgálatok körülményei Az első vizsgálatok a Budapesti Gazdaságtudományi és Műszaki Egyetem anyagvizsgáló laborjában, Philips XL 30 típusú pásztázó elektronmikroszkóppal készültek a 2156/pu leltári számú ágyúból csigafúróval vett mintákról. Az eredmények Jól láthatóak a bronzba ágyazott ólomrögök a visszaszórt elektronokkal készült képeken,megfigyelhetők a forgácsok eltérő töretei.
Philips XL 30 típusú
Fúróforgács
pásztázó elektronmikroszkóp
Fúróforgács ólomnyomokkal
Fúróforgács belső felszín
184
3. Ágyúkamrából készült csiszolat vizsgálata fémmikroszkóppal Az elvégzett vizsgálatok körülményei A vizsgálatok a Budapesti Gazdaságtudományi és Műszaki Egyetem anyagvizsgáló laborjában, Olympus PG3 fémmikroszkóppal készültek. (Ld: középkori ágyú törött ágyúkamrája) Az anyag porozitása miatt a megfelelő maratás rendkívül nehéz volt, a bemutatott képeken is látszanak a „túlmart” üregek. A marószer 5%-os kristályos ferriklorid volt. Az eredmények Látható, hogy a bronz nem dendrites szerkezetű (bal oldali kép) illetve, hogy a kamrát károsító robbanás deformációkat hozott létre a kristályokon belül. (jobb oldali kép)
Szövetszerkezet 100-szoros nagyítással
Szövetszerkezet 200-szoros nagyítással
185
4. Ágyú és ágyúkamra vizsgálata elektronmikroszkóppal Az elvégzett vizsgálatok körülményei A vizsgálatok a Miskolci Egyetem anyagvizsgáló laborjában, AMRAY 18301 típusú pásztázó elektronmikroszkóppal készültek, az osztrák 24 fontos ágyú illetve a törött ágyúkamra anyagából készült csiszolatokról. Az eredmények Az első két képen látható a 24 fontos ágyú anyagának egyenletes porozitása és az anyagban jól eloszlott ólomzárványok. Kiugróan nagy méretű pórusok vagy egy helyre csoportosuló zárványok nem láthatók: az anyag szilárdsága megfelelő. A szövetszerkezet nem dendrites, ennek oka a rendkívül lassú (3 – 5 nap) lehűlésben keresendő. Az ágyúkamra anyaga gyökeresen más képet mutat: nagy méretű zárványok, erős pórusosság tapasztalható. (Lásd: 3-4. kép) Ólomból láthatóan kevesebbet tartalmaz ez a minta. Külön felhívom a figyelmet az elszenesedett szerves szálakat (haj?) tartalmazó zárványra az 5. képen, ami a formázóanyagból sodródhatott be a fémbe, és így közvetlen bizonyíték a formázásra használt agyag állati (emberi) eredetű szálakkal történő megerősítésére. A lunkereket valószínűleg gáz tölthette ki, a pórus felületén levő szemcsék elhelyezkedéséből következtethetünk erre. (Lásd: utolsó kép)
Ágyú szövetszerkezete
Ágyú szövetszerkezete
100-szoros nagyítással
300-szoros nagyítással
186
Az ágyúkamra anyaga
Az ágyúkamra anyaga
40-szeres nagyítással
200-szoros nagyítással
Az ágyúkamra anyaga
Az ágyúkamra anyaga
250-szeres nagyítással
120-szoros nagyítással
187
5. Az atomabszorpciós spektrometriával kapott eredmények Az elvégzett vizsgálatok körülményei A vizsgálatok a Miskolci Egyetem anyagvizsgáló laborjában, Philips PYE UNICAM PU 9100 típusú berendezéssel készültek. A mintákat csigafúróval, az osztrák 24 fontos ágyúból és a magyar 24 fontos ágyúból vettem. A nedves kémiai előkészítés menete: 0,5 g forgácsot 10 cm³ 1:1 HCl és 5 cm³ 1:1 HNO3 keverékében feloldunk. A nitrózus gőzök kiforralása után 50 cm³-es lombikban a jelig desztillált vízzel feltöltve átmostuk. A mérés lángatomabszorpciós módszerrel történt, Cu és Pb esetében sztöchiometrikus levegő-acetilén lángban, Sn esetén redukáló levegő-acetilén lángban, az adott elem ajánlott mérővonalain. Az eredmények Az elvégzett anyagvizsgálatok szerint a vizsgált korszakban használt bronz 8 - 9 százalék ónt, és 0,5 – 0,8 százalék ólmot tartalmazott. A kapott eredmények fényében a magyar ágyú eltérő keménységéért nem az összetételben tapasztalható eltérés a felelős, hanem nagy valószínűséggel az öntvény gyorsabb lehűlése, ami megakadályozta a vegyületfázisok megjelenését. Osztrák 24 fontos (15 cm-es) elöltöltő ágyú összetétele Minta 2 2e 5 5e 9e 9e1 átlag
Cu tömeg% 88,8 88,6 90,1 90,5 88,9 88,4 89,2
Sn tömeg% 9,01 8,90 7,98 8,56 8,70 8,96 8,7
Pbtömeg% 0,71 0,68 0,44 0,61 0,75 0,76 0,66
Magyar 24 fontos (15 cm-es) elöltöltő ágyúcső összetétele Minta
Cu tömeg% 90,7
Sn tömeg% 7,69
188
Pbtömeg% 0,79
6. Agyagformába öntött bronz próbatest lehűlésének vizsgálata A kísérletetet Gombos Miklós harangöntő mester műhelyében, a harangokhoz hasonlóan szárított, földbe ágyazott agyagformába öntve, a hőmérséklet regisztrálásával végeztük. Az öntött fém CuSn20. A négycsatornás digitális hőmérő- és regisztráló berendezés három csatornán, az öntvény közepének, a formafalnak és a formának (4 cm mélységben) a hőmérsékletét regisztrálta 30 másodpercenkénti mintavétellel.
A kísérlet elvégzésére szolgáló forma és méretei
A kísérlet elvégzésére szolgáló forma belseje a belógó mérőfejjel
189
A mérésre kész forma
A forma előmelegítése
Öntés
A lehűlés mérése
190
7. A kísérlet során kapott lehűlési görbék
191
8. A hődiffúziós tényező számítása táblázatos formában t (óra) 0,13328 0,21658 0,29988 0,38318 0,46648 0,54978 0,63308 0,71638 0,79968 0,88298 0,96628 1,04958 1,13288 1,21618 1,29948 1,38278 1,46608 1,54938 1,63268 1,71598 1,79928 1,88258 1,96588 2,04918 2,13248 2,21578 2,29908 2,38238 2,46568 2,54898 2,63228 2,71558 2,79888 2,88218 2,96548 3,04878 3,13208 3,21538 3,29868 3,38198 3,46528 3,54858 3,63188 3,71518 3,79848 3,88178
T (°C) 68,6 90,8 100,8 118 135,6 150,3 162 171,1 178,5 184,4 188,8 192,2 194,9 196,9 198,8 200,9 201,9 203 204 204 204 204 204 203 201,9 200,9 198,8 197,8 196,8 194,7 192,9 191,2 189,4 187,5 185,6 183,7 181,7 179,7 177,7 175,5 173,6 171,4 169,3 167,3 165,1 163,1
x 2 t
m TD T h TD TF
0,054783213 0,042975488 0,036522142 0,032309377 0,029282859 0,02697339 0,025136262 0,023629703 0,022365153 0,021284064 0,020345975 0,019521906 0,018790487 0,018135564 0,01754467 0,017008008 0,01651776 0,0160676 0,015652347 0,015267709 0,014910102 0,014576501 0,014264334 0,0139714 0,013695803 0,013435897 0,013190248 0,012957597 0,012736838 0,012526991 0,012327186 0,012136646 0,011954677 0,011780655 0,011614018 0,011454258 0,011300914 0,011153569 0,01101184 0,010875381 0,010743872 0,010617021 0,01049456 0,010376241 0,010261836 0,010151133
T T G * D TD TF
0,997772 0,966852 0,952925 0,928969 0,904457 0,883983 0,867688 0,855014 0,844708 0,83649 0,830362 0,825627 0,821866 0,819081 0,816435 0,81351 0,812117 0,810585 0,809192 0,809192 0,809192 0,809192 0,809192 0,810585 0,812117 0,81351 0,816435 0,817827 0,81922 0,822145 0,824652 0,827019 0,829526 0,832173 0,834819 0,837465 0,840251 0,843036 0,845822 0,848886 0,851532 0,854596 0,857521 0,860306 0,86337 0,866156
192
0,8427 0,82987 0,82089 0,81156 0,79691 0,78669 0,78144 0,7761 0,76514 0,76514 0,75952 0,75952 0,75381 0,75381 0,75381 0,748 0,748 0,748 0,748 0,748 0,748 0,748 0,748 0,748 0,748 0,748 0,75381 0,75381 0,75381 0,75381 0,75381 0,75952 0,75952 0,75952 0,75952 0,76514 0,76514 0,76514 0,77067 0,77067 0,77067 0,77067 0,7761 0,7761 0,7761 0,78144
a 0,00422619 0,00268177 0,001979441 0,001584951 0,001350232 0,001175611 0,00103469 0,000927003 0,000854401 0,000773797 0,000717594 0,000660642 0,000621373 0,000578813 0,00054171 0,000517016 0,00048764 0,000461423 0,000437881 0,000416624 0,000397336 0,000379755 0,000363664 0,00034888 0,000335252 0,000322649 0,000306184 0,000295478 0,000285496 0,000276166 0,000267426 0,00025534 0,000247741 0,000240581 0,000233823 0,000224105 0,000218145 0,000212494 0,000204166 0,000199137 0,00019435 0,000189788 0,000182849 0,000178749 0,00017483 0,000168748 0,028731931
„a” átlag
0,000625
9. A HM HIM korai löveganyaga
1 2
3 4 5
6 7
MEGNEVEZÉS XV. századi vas mozsár (bombarda) XV-XVI. századi vas szükségágyú XVI. századi kovácsoltvas ágyúcső XVI. századi vas ágyúcső XVI. századi vas ágyúcső
XVI. századi bronz ágyúcső XVII. századi (török?) vas ágyúcső
8
XVII. századi (török?) vas ágyúcső
9
XVII. századi (török?) vas ágyúcső
10
XVII. századi öntöttvas ágyúcső XVII. századi ágyúcső XVII. századi (?) ágyúcső XVII. századi sajkás ágyú Bronz ágyúcső
11 12 13 14
Űrméret Hossz MEGJEGYZÉS 23 cm 132 cm Abroncsos-dongás szerkezetű kovácsolt ágyú. 8 cm 136 cm A készítés technikája ismeretlen, (öntött?) a csőfar hátrafelé kitört. 7 cm 271 cm Szokatlanul nagyméretű szakállas cső. 5 cm 229 cm A készítés technikája ismeretlen. 2150/Pu 8 cm 371 cm Csőtorkolatnál nyolcszög záródású, a csőcsapon X véset, a csőfar nyolcszög záródású, gyűrűs zárógombbal. A készítés technikája ismeretlen. 6 cm 236 cm Michel Dobler által öntött 1554-ben 11,5 cm 242 cm Bal oldalán 41-es szám, a csőtorkolatnál nincs vastagítás, csőcsapok a harmadik mezőben, a 8-as és 9-es számú csövekkel azonos mintát követ 11,5 cm 249 cm Csőcsapok a harmadik mezőben, az 7-es és 9-es számú csövekkel azonos mintát követ 9,5 cm 242 cm Csőcsapok a harmadik mezőben, a csőfaron 1650 A, a csőcsapnál 1695 °N (a leltárba vétel száma) 2143/Pu 7 cm 247 cm Vésete szerint 36 fontos Jelzet
2142/Pu
8 cm
2141/Pu
7 cm
94.3.1.
5 cm
2211/Pu
5,3 cm
15
XVIII. századi vas ágyúcső
-
12 cm
16
XVIII. századi vas ágyúcső
-
12 cm
17
XVIII. századi vas ágyúcső
-
12 cm
193
239 cm A század végén önthették. Francia stílust követő osztrák minta. 142 cm Delfinek nélkül, a csövön évszám (?) 1678 (?) 305 cm A gyúlyuk kiégett, a csőfaron F véset, a 16-os és 17-es számú csövekkel azonos mintát követ 303 cm 121-es szám van belevésve, a 15-ös és 17-es számú csövekkel azonos mintát követ 301 cm Kiégett, javított gyúlyuk, bevésve: 67 И, a 15-ös és 16-as számú csövekkel azonos mintát 94 cm
követ 440 cm „Hosszú Hasszán”; 1683-as évszám arab számokkal
oszmán-török XVII. századi bronz ágyúcső francia XVII. századi bronz ágyúcső XVIII. századi végi ágyúcső szárd XVIII. századi ágyúcső
2153/Pu
17 cm
2154/Pu
10,6 cm
305 cm „Narses”, 1685-ös évszámmal
-
12 cm
-
-
22
XVIII. századi kínai bronzágyú (2 db)
-
23
XVIII. századi bronz ágyúcső XVIII. századi bronz ágyúcső
2140/Pu
13,5 cm és 12 cm 6,5 cm
297 cm A csőcsapon 6831, alatta CLVDE, alatta 1799 356 cm Csőgombon 3(?) – talán 32; R36017, GIACOMO ANTONIO BIANCO F A 1781, Pa 24 N°4; a gyúlyuk mellett 5934 bécsi font, csőcsapon 22 MAGGIO 1781 N°1, ULTIMA RATIO REGUM; L’ANOTOMICO 330 cm és 310 cm 122 cm
2133/Pu
5 cm
74 cm
XVIII. századi mozsár XVIII. századi bronz ágyúcső XVIII. századi vas ágyúcső savoyai XVIII. századi bronz ágyúcső osztrák XVIII. századi bronz ágyúcső magyar XVIII. századi bronz ágyúcső modenai XVIII. századi bronz ágyúcső XVIII-XIX. század fordulójáról származó bronz ágyúcső XVIII-XIX. század fordulójáról származó bronz ágyúcső XVIII-XIX. század
-
13 cm
40 cm
2138/Pu
-
88 cm
2168/Pu
-
89 cm
2155/Pu
9,7 cm
285 cm „EDIPO”, 1738-as évszámmal
2156/Pu
15 cm
365 cm „WIRICH DESHS”, 1726-os évszámmal
2157/Pu
15 cm
365 cm Budán öntött, 1729-ben
2158/Pu
15 cm
355 cm „LEONELLO”, 1752-ben öntött
2213/Pu
-
124 cm TURIN (Torinói Köztársaság?)
-
14,5 cm
317 cm Koronás beütőjel alatt +, 43 – 0 – 17, Nr 4, 18 fontos jelzés
-
14,5 cm
316 cm Koronás beütőjel alatt +, 41 – 1
18
19 20 21
24
25 26 27 28
29
30
31
32
33
34
194
A csövön címer, illetve latin és német nyelvű felirat, a csővéggomb letört, delfinek nélkül;
Csővéggomb letört
35
fordulójáról származó bronz ágyúcső XIX. század eleji francia bronz ágyúcső
36
Bronz ágyúcső
37
osztrák 18 fontos erődágyú csöve XIX. századi bronz ágyúcső XIX. századi bronz ágyúcső XIX. századi bronz hajóágyú cső forgóvillán
38 39 40
– 0, Nr 16, 18 fontos jelzés 2160/Pu
15 cm
-
7,5 cm
2167/Pu
22 cm
-
-
106 cm
2169/Pu
5 cm
66 cm
2206/Pu
-
-
195
353 cm Feliratok: LE LOUIS, TURIN PARBOUQUERO CHEF DEB DART, gyúlyuknál N:4 109 cm 1817 WIEN Lethenyei, báró Révai László örökös turóci főispán részére; 182 fontos 287 cm Koronás beütőjel, alatta P
Delfinek nélkül Távol-keleti
10. A HM HIM modern löveganyaga 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
O-M 1861 M. 15 cm-es öntöttvas ütegágyúcső O-M 1861 M. 12 cm-es öntöttvas ütegágyúcső Német 12 cm-es öntöttvas ágyúcső, 19. század közepe Német 8 cm-es gyalogsági ágyú (19. sz. II. fele) O-M 37 mm-es gyalogsági ágyú (19. sz. II. fele) 1875M 9 cm-es hátultöltő ágyúcső Francia 1878 M. 80 mm-es gyalogsági ágyú O-M 1880 M. 15 cm-es tarack O-M 1880 M. 15 cm-es ágyú magasított sánclöveg-talp O-M 1894 M. 15 cm-es ágyú magasított sánclöveg-talp O-M 15 cm-es bronz ágyúcső 1896, orosz lövegtalpon O-M 1905/1908M 8 cm-es tábori ágyú Olasz 1904 M. 75 mm-es hegyi ágyú Belga 7,5 cm-es tábori ágyú 1905/1908M lövegmozdonnyal 1905//1908M 8 cm-es tábori ágyú lövegmozdony 1914M 10 cm-es tarack 1914M 10 cm-es tarackcső 14 R.M 8 cm-es tábori ágyú 1915M 7,5 cm-es hegyi ágyú lövegmozdonya O-M 1915M 7,5 cm-es hegyi ágyú 1915M 12 cm-es mozsár cső 1915M 12 cm-es mozsárcső 1915M. 10,4 cm-es tábori ágyú O-M 1915 M. 10,4 cm-es tábori ágyú 1918 M 7 cm-es hegyi ágyú 1915/1936 M. 7,5 cm-es hegyi ágyú 1915/1936 M. 7,5 cm-es hegyi ágyú 1915/1936M 7,5 cm-es hegyi ágyú lövegmozdonya Lövegmozdony az 1915/36M 7,5 cm-es hegyi ágyúhoz 1937M 10,5 cm-es fogatolt könnyű tábori tarack 1937M 10,5 cm-es tarack lövegmozdonya. 1938M 37 mm-es Skoda ágyú 1914/1939M 15 cm-es tarack csőkocsival 1940M 10,5 cm-es könnyű tarack 1942M 45 mm-es kísérleti ágyúcső 1943M 10,5 cm-es tarack lövegmozdonya Szovjet típusok 152 mm-es D-1 tarack 1931/37M 152 mm-es ágyú 1931/37M 152 mm-es ágyú 1931/37M 122 mm-es ágyú 1931/1937M 122 mm-es ágyú 1938M 122 mm-es ágyú 1938M 122 mm-es ágyú 1938M 122 mm-es tarack 1938M 122 mm-es tarack 196
2256/Pu 2163/Pu 2164/Pu 2199/Pu 1810/Pu 2274/Pu. 2199/Pu 2258/Pu 2257/Pu 2254/Pu 2196/Pu 2083/Pu. 2139/Pu 2383/PU 2114/pu. 2088/PU 2198/Pu. 2002.23.1. 2116/Pu. 2099/Pu. 2230/Pu. 2275/Pu. 2253/Pu. 2252/Pu 2219/Pu 2098/Pu 2089/Pu 2119/Pu. 2120/Pu 2093/Pu. 2113/Pu. 0092/Pu. 2084/2085/PU 2092/Pu. 2007.383.1. 2111/Pu. 2006.39.1. 2007.124.1. 2007.123.1. 2007.128.1. 2007.77.1. 2007.126.1. 2007.125.1. 2007.107.1. 2007.108.1.
46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70
85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44 hadosztályágyú 85 mm-es D-44-N hadosztályágyú 1938/1968M 122 mm-es tarack 1938/68M 122 mm-es tarack 1938/68M 122 mm-es tarack 1938/1968M 122 mm-es tarack 1938/1968 M 122 mm-es tarack 1938/1968M 122 mm-es tarack 152 mm-es D-1 vontatott ágyú 152 mm-es D-20 ágyútarack 152 mm-es D-20 ágyútarack 152 mm-es D-20 ágyútarack 152 mm-es D-20 ágyútarack 152 mm-es D-20 ágyútarack 152 mm-es D-20 ágyútarack 122 mm-es 2Sz1 önjáró tarack 152 mm-es 2Sz3M önjáró tarack 152,4 mm-es 2Sz3 önjáró tarack
197
2007.100.1. 2007.269.1. 2010.05.01 2007.140.1. 2008.141.1, 2007.104.1. 2007.133.1. 2003.5.1 2008.142.1. 2003.7.1 2006.31.1. 2007.134.1. 2009.7.1 2008.134.1. 2003.6.1 2007.47.1. 2007.386.1. 2009.6.1 2007.387.1. 2008.131.1. 2009.37.1. 2006.34.1. 2007.373.1. 2007.388.1. 2007.370.1.
11. A brit sorhajók tűzerejének növekedése [30; 347. o.]
198
FOGALMAK JEGYZÉKE Atomabszorpciós spektrometria Alapelv: Atomabszorpció akkor jön létre, amikor egy alapállapotú atom adott hullámhossszú elektromágneses sugárzást nyel el és ezáltal gerjesztett állapotba kerül. Az alapállapotú atomok a rezonanciafrekvenciájuknak megfelelő energiát nyelik el, és a rezonanciaabszorpció révén gyengítik az elektromágneses sugárzást. Az energia abszorpciója gyakorlatilag közvetlenül a jelenlévő atomok számától függ. Az atomabszorpciós spektrometria olyan technika, amely lehetővé teszi a mintából származó gőzállapotú atomok által elnyelt elektromágneses sugárzás mérése révén a minta egy adott eleme koncentrációjának meghatározását. A meghatározást a kérdéses elem egyik abszorpciós (rezonancia-) vonalának megfelelő hullámhosszon végezzük. A Lambert-Beer törvény szerint az elnyelt sugárzás mennyisége arányos az elem koncentrációjával. Készülék:
A készülék felépítése
A készülék alapvetően a következő részekből áll: – sugárforrás; – mintaadagoló egység; – atomizáló egység; – monokromátor vagy polikromátor; – detektor; – adatfeldolgozó egység. Többféle mintaatomizáló egység létezik, jelen esetben a lángos technikát használtuk.
199
Autofrettálás Az autofrettálás olyan visszamaradó feszültségek keltése egy monoblokk lövegcsőben, melyek a legjobban igénybevett furatközeli réteget részlegesen tehermentesítik, a kevésbé kitett külső részt pedig nagyobb terhelés alá vetik. Ezt a cső belső nyomás általi deformációja útján érik el, úgy, hogy a jobban tágult belső rétegeket a kevésbé jelentős alakváltozást szenvedett külső rész szorítja, összenyomja.
Bronz Bronznak az általános szóhasználat szerint az ónbronzot (réz alapfém, ón ötvöző) nevezem.
Dendrit Kristály, amely növekedése során elágazik. Az ilyen módon növekedő kristályok elágazó, faszerű megjelenést mutatnak.
Lunker Gázhólyag, üreg a megszilárdult fémben.
Mag Az öntvény üregét, üregeit kiadó öntőformarész vagy részek. Magtámasz A magot elmozdulás ellen biztosító, vasból (szerkezeti acél) készült tartó. Öntőforma Olyan hőálló edény, amelyben a megszilárduló fém a kívánt alakot veszi fel. Öntőminta Az öntőforma kialakítására szolgáló, a kész öntvényhez hasonló, de a hűlés közbeni zsugorodással megnövelt méretű mintadarab. Rácshiba A fémek ideális állapotától, a tökéletes fémrácstól való eltérés, annak torzulása.
200
